继上一篇二叉树之后，这次加深难度了，对前序、后序、中序遍历的迭代算法进行练习了一下，还有一些其他算法，那就来快看一下吧！
1. 前序遍历（迭代）
/**
* 前序遍历的迭代算法
* 要点：使用栈来进行装载节点
* @param root
* @return
*/
public List<T> preOrderWithIteration(TreeNode<T> root){
if (root == null) {
return null;
}
List<T> list = new ArrayList<T>();
Stack<TreeNode<T>> stack = new Stack<TreeNode<T>>();
stack.push(root);
while(!stack.isEmpty()){
TreeNode<T> currentNode = stack.pop();
list.add(currentNode.getData());
if (currentNode.right != null) {
stack.push(currentNode.right);
}
if (currentNode.left != null) {
stack.push(currentNode.left);
}
}
return list;
}
2. 中序遍历（迭代）
/**
* 中序遍历的迭代算法
* @param root
* @return
*/
public List<T> inOrderWithIteration(TreeNode<T> root){
if(root == null){
return null;
}
List<T> list = new ArrayList<T>();
Stack<TreeNode<T>> stack = new Stack<TreeNode<T>>();
while(root != null || !stack.isEmpty()){
while(root != null){
stack.push(root);
root = root.left;
}
if (!stack.isEmpty()) {
TreeNode<T> currentNode = stack.pop();
list.add(currentNode.getData());
root = currentNode.right;
}
}
return list;
}
3. 后序遍历（迭代）
思路：要保证根结点在左孩子和右孩子访问之后才能访问，因此对于任一结点P，先将其入栈。如果P不存在左孩子和右孩子，则可以直接访问它；或者P存 在左孩子或者右孩子， 但是其左孩子和右孩子都已被访问过了，则同样可以直接访问该结点。若非上述两种情况，则将P的右孩子和左孩子依次入栈，这样就保证了 每次取栈顶元素的时候，左孩子在右孩子前面被访问，左孩子和右孩子都在根结>点前面被访问。
/**
* 后序遍历，非递归算法
* @param root
* @return
*/
public List<T> postOrderWithIteration(TreeNode<T> root){
if(root == null){
return null;
}
List<T> list = new ArrayList<T>();
Stack<TreeNode<T>> stack = new Stack<TreeNode<T>>();
TreeNode<T> curNode;
TreeNode<T> preNode = null;
stack.push(root);
while(!stack.isEmpty()){
curNode = stack.peek();
if ((curNode.left == null && curNode.right == null) || (preNode != null
&& (preNode == curNode.left || preNode == curNode.right))) {
list.add(curNode.getData());
preNode = curNode;
stack.pop();
}
else {
if (curNode.right != null) {
stack.push(curNode.right);
}
if(curNode.left != null){
stack.push(curNode.left);
}
}
}
return list;
}
4. 判断两个二叉树是否镜像
/**
* 判断两个二叉树是否镜像
* @param root1
* @param root2
* @return
*/
public boolean isMirror(TreeNode<T> root1,TreeNode<T> root2){
if (root1 == null && root2 == null) {
return true;
}
else if (root1 != null || root2 != null) {
return false;
}
else if(root1.getData() != root2.getData()){
return false;
}
return isMirror(root1.left, root2.right) && isMirror(root1.right, root2.left);
}
5. 求镜像二叉树，或者是翻转二叉树
/**
* 求镜像二叉树，或者是翻转二叉树
* @param root
* @return
*/
public TreeNode<T> mirrorTreeNode(TreeNode<T> root){
if (root == null) {
return null;
}
TreeNode<T> left = mirrorTreeNode(root.left);
TreeNode<T> right = mirrorTreeNode(root.right);
root.left = right;
root.right = left;
return root;
}
6. 寻找连个节点的最小祖先节点
/**
* 寻找连个节点的最小祖先节点
* @param root
* @param nodeA
* @param nodeB
* @return
*/
public TreeNode<T> getLowestAncestor(TreeNode<T> root,TreeNode<T> nodeA,TreeNode<T> nodeB){
if (findNode(root.left,nodeA)) {
if (findNode(root.right, nodeB)) {
return root;
}
else {
return getLowestAncestor(root.left, nodeA, nodeB);
}
}
else {
if (findNode(root.left, nodeB)) {
return root;
}
else {
return getLowestAncestor(root.right, nodeA, nodeB);
}
}
}
private boolean findNode(TreeNode<T> root, TreeNode<T> node) {
if (root == null || node == null) {
return false;
}
if (root == node) {
return true;
}
boolean isFound = findNode(root.left, node);
if (!isFound) {
isFound = findNode(root.right, node);
}
return isFound;
}
7. 获取二叉树两个节点之间最大距离
思路：二叉树中两个节点的最长距离可能有三种情况：
1.左子树的最大深度+右子树的最大深度为二叉树的最长距离
2.左子树中的最长距离即为二叉树的最长距离
3.右子树种的最长距离即为二叉树的最长距离
/**
* 获取二叉树两个节点之间的最大距离
* @param root
* @return
*/
public int getMaxDistance(TreeNode<T> root){
return getMaxDistanceHolder(root).maxDistance;
}
private DistanceHolder getMaxDistanceHolder(TreeNode<T> root){
if (root == null) {
return new DistanceHolder(-1,0);
}
DistanceHolder leftHolder = getMaxDistanceHolder(root.left);
DistanceHolder rightHolder = getMaxDistanceHolder(root.right);
DistanceHolder result = new DistanceHolder();
result.maxDepth = Math.max(leftHolder.maxDepth, rightHolder.maxDepth) + 1;
result.maxDistance = Math.max(leftHolder.maxDepth + rightHolder.maxDepth,
Math.max(leftHolder.maxDistance, rightHolder.maxDistance));
return result;
}
/**
* 用来持有距离的最大深度的类
* @author Administrator
*
*/
private static class DistanceHolder{
public int maxDistance;
public int maxDepth;
public DistanceHolder(){}
public DistanceHolder(int maxDistance, int maxDepth) {
this.maxDistance = maxDistance;
this.maxDepth = maxDepth;
}
}
8. 输入一个二叉树和一个整数，打印出二叉树中节点值的和等于输入整数所有的路径
注意：这里的路径是指从根节点到叶子节点
/**
*
* @param root
* @param k
* @return
*/
public List<Integer> findAllPath(TreeNode<Integer> root,int k){
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
if (root == null) {
return list;
}
int sum = 0;
Stack<TreeNode<Integer>> stack = new Stack<TreeNode<Integer>>();
findAllPath(root, k,list,stack,sum);
return list;
}
private void findAllPath(TreeNode<Integer> root, int k, List<Integer> list,
Stack<TreeNode<Integer>> stack, int sum) {
sum += root.getData();
stack.push(root);
if (root.left == null && root.right == null && sum == k) {
for(TreeNode<Integer> node : stack){
list.add(node.getData());
}
}
if (root.left != null) {
findAllPath(root.left, k, list, stack, sum);
}
if (root.right != null) {
findAllPath(root.right, k, list, stack, sum);
}
stack.pop();//这里每次要弹出栈，因为到这里已经不满足条件了，需要将本次检索的元素清除掉
}
总结
以上就是本次练习的二叉树几道算法题，当然，还有其他实现的方式，如后序遍历的迭代算法还有其他思路，这里我就给出我认为比较容易理解的思路，仅做参考，如果你有比较好的思路和其他写法，可以分享出来！
下一次练习，就开始对二叉树查找树进行练习，敬请期待！
