|
| 1 | +# 关于BST的非递归非栈的前中后序遍历 |
| 2 | +## 网上很多都不是真正的非递归非栈遍历 |
| 3 | +---------------------------- |
| 4 | +完整的代码见[binarySearchTree.go](https://github.com/shady831213/algorithms/blob/master/tree/binaryTree/binarySearchTree.go) |
| 5 | +test见[binarySearchTree_test.go](https://github.com/shady831213/algorithms/blob/master/tree/binaryTree/binarySearchTree_test.go) |
| 6 | +test 命令: |
| 7 | +``` |
| 8 | +go test |
| 9 | +``` |
| 10 | +### 中序遍历 |
| 11 | +最简单,就是从最小节点循环找后继节点 |
| 12 | +```go |
| 13 | +func (t *BstIterative) InOrderWalk(node interface{}, callback func(interface{}) (bool)) (bool) { |
| 14 | + n := node.(*BstElement) |
| 15 | + for curNode := t.Min(n).(*BstElement); curNode != nil; { |
| 16 | + stop := callback(curNode) |
| 17 | + if stop { |
| 18 | + return true |
| 19 | + } |
| 20 | + curNode = t.Successor(curNode).(*BstElement) |
| 21 | + } |
| 22 | + return false |
| 23 | +} |
| 24 | +``` |
| 25 | +----- |
| 26 | +### 后续遍历 |
| 27 | +起始节点一定是最左边最底层的叶子节点,分两种情况: |
| 28 | + - 最小节点 |
| 29 | + - 最小节点有右孩子,则沿着右边找到最小节点,如果最小节点还有右孩子,一直找下去 |
| 30 | + 确定起始节点后,如果节点是左孩子,则按找起始节点的方法,找到其父亲右面的最左边最底层的叶子节点;如果是右孩子,则返回父亲节点。如此一直循环 |
| 31 | + ```go |
| 32 | +func (t *BstIterative) PostOrderWalk(node interface{}, callback func(interface{}) (bool)) (bool) { |
| 33 | + n := node.(*BstElement) |
| 34 | + |
| 35 | + leftistNode := func(curNode *BstElement) (nextNode *BstElement) { |
| 36 | + nextNode = curNode |
| 37 | + for nextNode.right != nil { |
| 38 | + nextNode = t.Min(nextNode.right).(*BstElement) |
| 39 | + } |
| 40 | + return |
| 41 | + } |
| 42 | + |
| 43 | + for curNode := leftistNode(t.Min(n).(*BstElement)); curNode != n; { |
| 44 | + stop := callback(curNode) |
| 45 | + if stop { |
| 46 | + return true |
| 47 | + } |
| 48 | + parentNode := curNode.parent |
| 49 | + if curNode == parentNode.left { |
| 50 | + curNode = leftistNode(parentNode) |
| 51 | + } else { |
| 52 | + curNode = parentNode |
| 53 | + } |
| 54 | + |
| 55 | + } |
| 56 | + return callback(n) |
| 57 | +} |
| 58 | + ``` |
| 59 | + |
| 60 | + ### 前序遍历 |
| 61 | + 最麻烦。。。 |
| 62 | + 首先其实节点一定是根节点 |
| 63 | + 整个遍历过程分两个方向,向下和向上 |
| 64 | + 一开始向下遍历,如果有左孩子就一直往左走,如果没有左孩子有右孩子就往右,总之是有孩子节点就一直往下,左面优先级高,一直走到叶子节点,方向转成向上 |
| 65 | + 整个向上的过程分成两种情况,不分叶子节点还是非叶子节点: |
| 66 | + - 如果节点是父节点的左节点,就向上遍历直到: |
| 67 | + - 向上的方向改变,即一直是左节点,左节点。。。突然一个节点是父节点的右节点,这时候停 |
| 68 | + - 或者发现有一个节点有右孩子 |
| 69 | + - 如果节点是父节点的右节点,把父节点的右孩子置为空,找到父节点的后继节点,然后恢复父节点的右孩子,这个后继节点要么是根节点,要么是一个左节点 |
| 70 | + 向上转为向下的情况有两种: |
| 71 | + - 节点为根节点 |
| 72 | + - 节点有右孩子 |
| 73 | + 此时,方向转为向下,并指向其右孩子,如果右孩子为空,即循环停止。 |
| 74 | + |
| 75 | + ```go |
| 76 | +func (t *BstIterative) PreOrderWalk(node interface{}, callback func(interface{}) (bool)) (bool) { |
| 77 | + root := node.(*BstElement) |
| 78 | + |
| 79 | + goDown := func(curNode *BstElement) (*BstElement, bool) { |
| 80 | + if curNode.left != nil { |
| 81 | + return curNode.left, true |
| 82 | + } else if curNode.right != nil { |
| 83 | + return curNode.right, true |
| 84 | + } |
| 85 | + return curNode, false |
| 86 | + } |
| 87 | + |
| 88 | + goUp := func(curNode *BstElement) (*BstElement, bool) { |
| 89 | + if curNode == root || curNode.right != nil { |
| 90 | + return curNode.right, true |
| 91 | + } else if curNode == curNode.parent.left { |
| 92 | + for curNode == curNode.parent.left { |
| 93 | + curNode = curNode.parent |
| 94 | + if curNode == root || curNode.right != nil { |
| 95 | + return curNode.right, true |
| 96 | + } |
| 97 | + } |
| 98 | + } else { |
| 99 | + parentNode := curNode.parent |
| 100 | + parentRightNode := parentNode.right |
| 101 | + parentNode.right = nil |
| 102 | + curNode = t.Successor(parentNode).(*BstElement) |
| 103 | + parentNode.right = parentRightNode |
| 104 | + } |
| 105 | + return curNode, false |
| 106 | + } |
| 107 | + |
| 108 | + down := true |
| 109 | + for curNode := root; curNode != nil; { |
| 110 | + if down { |
| 111 | + stop := callback(curNode) |
| 112 | + if stop { |
| 113 | + return true |
| 114 | + } |
| 115 | + curNode, down = goDown(curNode) |
| 116 | + } else { |
| 117 | + curNode, down = goUp(curNode) |
| 118 | + } |
| 119 | + } |
| 120 | + return false |
| 121 | +} |
| 122 | + ``` |
| 123 | + |
| 124 | +-------- |
| 125 | +### 时间复杂度 |
| 126 | +O(n),n个节点的bst有n-1条边,这三个遍历每条边最多走两次,一次定位一次回溯,所以复杂度为O(2(n-1))=O(n) |
| 127 | +### 空间复杂度 |
| 128 | +真正的非递归非栈,O(1) |
| 129 | + |
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