试利用栈的基本操作写出先序遍历的非递归形式的算法。
时间: 2023-04-25 22:03:27 浏览: 71
先序遍历的非递归算法可以利用栈来实现。具体步骤如下:
1. 将根节点入栈。
2. 循环执行以下操作,直到栈为空:
a. 弹出栈顶元素,并访问该节点。
b. 将该节点的右子树入栈(如果存在)。
c. 将该节点的左子树入栈(如果存在)。
3. 遍历结束。
其中,步骤2中的操作顺序是先右后左,这是因为栈是后进先出的结构,所以先将右子树入栈,保证左子树先被访问。
具体实现可以参考以下代码:
```
void preorderTraversal(TreeNode* root) {
if (root == nullptr) return;
stack<TreeNode*> st;
st.push(root);
while (!st.empty()) {
TreeNode* node = st.top();
st.pop();
visit(node);
if (node->right) st.push(node->right);
if (node->left) st.push(node->left);
}
}
```
相关问题
试利用栈的基本操作写出先序遍历的非递归形式的算法
先序遍历的非递归算法可以利用栈来实现。具体步骤如下:
1. 将根节点入栈。
2. 当栈不为空时,弹出栈顶元素并访问该节点。
3. 如果该节点有右子树,则将右子树入栈。
4. 如果该节点有左子树,则将左子树入栈。
5. 重复步骤2-4,直到栈为空。
代码实现如下:
```
void preorderTraversal(TreeNode* root) {
if (root == nullptr) {
return;
}
stack<TreeNode*> s;
s.push(root);
while (!s.empty()) {
TreeNode* node = s.top();
s.pop();
visit(node);
if (node->right != nullptr) {
s.push(node->right);
}
if (node->left != nullptr) {
s.push(node->left);
}
}
}
```
利用栈的基本操作写出先序遍历的非递归形式的算法
### 回答1:
先序遍历的非递归形式算法可以利用栈的基本操作实现,具体步骤如下:
1. 将根节点入栈。
2. 循环执行以下操作,直到栈为空:
a. 弹出栈顶节点,并访问该节点。
b. 如果该节点有右子节点,则将右子节点入栈。
c. 如果该节点有左子节点,则将左子节点入栈。
这样就可以按照先序遍历的顺序遍历整棵树,而且不需要使用递归调用。
### 回答2:
先序遍历是二叉树遍历中的一种方式,它的遍历顺序为先遍历根节点,再遍历左子树,最后遍历右子树。非递归形式的先序遍历算法可以借助栈来实现。
具体的算法步骤如下:
1. 若二叉树为空,则返回null。
2. 创建一个栈并将根节点压入栈中。
3. 当栈不为空时,执行以下操作:
- 弹出栈顶元素,访问该元素。
- 若该元素有右子树,则将右子树入栈。
- 若该元素有左子树,则将左子树入栈。
- 重复以上操作直到栈为空。
这个算法的核心思想就是利用栈来保存要访问的节点,当访问完一个节点的左右子树后再访问下一个节点的左子树,在遍历时不需要使用递归。
对于以上步骤,我们可以用以下的代码实现:
```java
class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;
TreeNode(int x) { val = x; }
}
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> res = new ArrayList<>();
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
if (root == null) {
return res;
}
stack.push(root);
while (!stack.isEmpty()) {
TreeNode node = stack.pop();
res.add(node.val);
if (node.right != null) {
stack.push(node.right);
}
if (node.left != null) {
stack.push(node.left);
}
}
return res;
}
```
在此代码中,我们用栈stack来记录遍历的状态,并将初始化的根节点压入栈中。在while循环中,每次取出栈顶元素,并访问该元素,再将其左右子树入栈。重复执行直到栈为空,最后返回遍历结果。
### 回答3:
先序遍历是一种二叉树的遍历方式,其具体步骤是:访问根节点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。通常我们可以利用递归算法来实现先序遍历,但也可以利用栈的基本操作实现非递归形式的算法。
具体算法步骤如下:
1. 定义一个栈,将根节点入栈。
2. 判断栈是否为空,若不为空,则执行以下操作:
(1) 弹出栈顶元素,访问该节点。
(2) 将右子节点(若存在)入栈,再将左子节点(若存在)入栈(因为栈是后进先出的,所以先将右子节点入栈,再将左子节点入栈,才能保证左子节点先被访问)。
3. 重复步骤2,直到栈为空。
首先将根节点入栈,在循环中,每次弹出栈顶元素,并输出该节点的值。接着依次将其右子节点和左子节点入栈,注意入栈的顺序是先右后左。因为栈是先进后出的,所以先将右子节点入栈,再将左子节点入栈,可以保证左子节点先被访问。如果栈为空,则遍历结束。
示例代码:
```
class TreeNode:
def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
self.val = val
self.left = left
self.right = right
def preorderTraversal(root: TreeNode) -> List[int]:
if not root:
return []
stack, res = [root], []
while stack:
cur = stack.pop()
res.append(cur.val)
if cur.right:
stack.append(cur.right)
if cur.left:
stack.append(cur.left)
return res
```
值得注意的是,非递归形式的算法要利用栈来实现遍历顺序的控制,比起递归算法,其空间复杂度有所降低,但代码实现相对更为复杂。因此,在实际问题中,应当综合考虑时间和空间复杂度的需求,选择合适的遍历算法。