java完全二叉树先序遍历

时间: 2025-01-08 16:04:03 浏览: 10

Java 实现完全二叉树先序遍历

在Java中实现完全二叉树的先序遍历时,可以采用递归方法或非递归方法。以下是两种不同的实现方式。

方法一:递归实现

递归实现较为直观简单,按照访问根节点、左子树再右子树的原则进行操作[^2]:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left, right;

    public TreeNode(int item) {
        val = item;
        left = right = null;
    }
}

public class BinaryTree {

    private void preOrderRecursive(TreeNode root, List<Integer> result) {
        if (root != null) {
            result.add(root.val);
            preOrderRecursive(root.left, result);
            preOrderRecursive(root.right, result);
        }
    }

    public List<Integer> preorderTraversalRecursive(TreeNode root) {
        List<Integer> resultList = new ArrayList<>();
        preOrderRecursive(root, resultList);
        return resultList;
    }
}

此代码片段展示了如何利用递归来完成先序遍历的任务。对于每一个被访问到的节点,程序会首先记录下它的值,接着尝试去探索其左侧分支,最后才转向右侧分支[^1]。

方法二:非递归实现(基于栈)

当不希望使用函数调用堆栈来进行递归时,可以选择手动管理一个显式的Stack对象来辅助完成同样的工作流程[^3]:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

public class BinaryTreeNonRecursive {

    public List<Integer> preorderTraversalIterative(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if (root == null)
            return list;

        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        stack.push(root);

        while (!stack.isEmpty()) {
            TreeNode node = stack.pop();
            list.add(node.val); // 访问当前节点
            
            // 注意这里的顺序很重要,因为栈是LIFO(last-in-first-out),所以应该先压入右边再左边
            if (node.right != null)
                stack.push(node.right);
            if (node.left != null)
                stack.push(node.left);
        }

        return list;
    }
}

这段代码通过维护自己的栈结构,在不需要额外依赖于语言层面的支持情况下完成了相同的功能。每次从栈顶取出元素并处理它之后,都会立即将它的孩子按特定顺序重新加入到栈里等待后续处理[^4]。

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