Publier traversal d'arbre binaire sans récursion
https://stackoverflow.com/questions/1294701
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18-09-2019 - |
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Quel est l'algorithme pour faire un ordre post traversal d'un arbre binaire SANS en utilisant récursion?
La solution
Voici un lien qui fournit deux autres solutions sans utiliser de drapeaux visités.
https://leetcode.com/problems/binary-tree-postorder-traversal /
Ceci est évidemment une solution basée sur la pile en raison de l'absence de pointeur de parent dans l'arborescence. (Nous aurions pas besoin de pile s'il y a pointeur parent).
Nous pousser le nœud racine à la pile d'abord. Alors que la pile ne soit pas vide, nous continuons à pousser l'enfant à gauche du nœud du haut de la pile. Si l'enfant gauche n'existe pas, nous poussons son enfant droit. Si c'est un nœud feuille, nous traitons le nœud et de la pop de la pile.
Nous utilisons également une variable pour garder la trace d'un nœud précédemment traversé. Le but est de déterminer si le traversal descend / ascendant l'arbre, et nous pouvons également savoir si elle remonter de la gauche / droite.
Si nous remontons l'arbre de la gauche, nous ne voulons pas pousser son enfant à gauche à nouveau la pile et devrait continuer monter dans l'arbre si son enfant existe droit. Si nous remontons l'arbre de la droite, nous devons la traiter et de la pop de la pile.
Nous traiter le nœud et de la pop la pile dans ces 3 cas:
- Le nœud est un nœud feuille (pas d'enfants)
- On traverse tout l'arbre de la gauche et aucun enfant droit existons.
- Nous venons parcourons l'arbre de la droite.
Autres conseils
Voici la version avec une pile et sans un drapeau visité:
private void postorder(Node head) {
if (head == null) {
return;
}
LinkedList<Node> stack = new LinkedList<Node>();
stack.push(head);
while (!stack.isEmpty()) {
Node next = stack.peek();
boolean finishedSubtrees = (next.right == head || next.left == head);
boolean isLeaf = (next.left == null && next.right == null);
if (finishedSubtrees || isLeaf) {
stack.pop();
System.out.println(next.value);
head = next;
}
else {
if (next.right != null) {
stack.push(next.right);
}
if (next.left != null) {
stack.push(next.left);
}
}
}
}
Voici un exemple de wikipedia :
nonRecursivePostorder(rootNode)
nodeStack.push(rootNode)
while (! nodeStack.empty())
currNode = nodeStack.peek()
if ((currNode.left != null) and (currNode.left.visited == false))
nodeStack.push(currNode.left)
else
if ((currNode.right != null) and (currNode.right.visited == false))
nodeStack.push(currNode.right)
else
print currNode.value
currNode.visited := true
nodeStack.pop()
Ceci est l'approche que je l'utilise pour itérative, traversal post-commande. J'aime cette approche parce que:
- Il ne gère qu'une seule transition par boucle cycle, il est donc facile à suivre.
- Une solution similaire fonctionne pour en ordre et traversals pré-commande
Code:
enum State {LEFT, RIGHT, UP, CURR}
public void iterativePostOrder(Node root) {
Deque<Node> parents = new ArrayDeque<>();
Node curr = root;
State state = State.LEFT;
while(!(curr == root && state == State.UP)) {
switch(state) {
case LEFT:
if(curr.left != null) {
parents.push(curr);
curr = curr.left;
} else {
state = RIGHT;
}
break;
case RIGHT:
if(curr.right != null) {
parents.push(curr);
curr = curr.right;
state = LEFT;
} else {
state = CURR;
}
break;
case CURR:
System.out.println(curr);
state = UP;
break;
case UP:
Node child = curr;
curr = parents.pop();
state = child == curr.left ? RIGHT : CURR;
break;
default:
throw new IllegalStateException();
}
}
}
Explication:
Vous pouvez penser à des étapes comme celle-ci:
- Essayez GAUCHE
- si existe nœud gauche: Essayez de nouveau à gauche
- si nœud gauche n'existe pas: Essayez RIGHT
- Essayez DROIT
- Si un nœud droit existe: Essayez de là GAUCHE
- Si aucun droit existe, vous êtes une feuille: Essayez CURR
- Essayez CURR
- Imprimer noeud courant
- Tous les nœuds ci-dessous ont été exécutés (après ordre): Essayez UP
- Essayez UP
- Si le nœud est racine, il n'y a pas, donc EXIT
- Si à venir de gauche, droite Essayez
- Si à venir de la droite, Essayez CURR
import java.util.Stack;
public class IterativePostOrderTraversal extends BinaryTree {
public static void iterativePostOrderTraversal(Node root){
Node cur = root;
Node pre = root;
Stack<Node> s = new Stack<Node>();
if(root!=null)
s.push(root);
System.out.println("sysout"+s.isEmpty());
while(!s.isEmpty()){
cur = s.peek();
if(cur==pre||cur==pre.left ||cur==pre.right){// we are traversing down the tree
if(cur.left!=null){
s.push(cur.left);
}
else if(cur.right!=null){
s.push(cur.right);
}
if(cur.left==null && cur.right==null){
System.out.println(s.pop().data);
}
}else if(pre==cur.left){// we are traversing up the tree from the left
if(cur.right!=null){
s.push(cur.right);
}else if(cur.right==null){
System.out.println(s.pop().data);
}
}else if(pre==cur.right){// we are traversing up the tree from the right
System.out.println(s.pop().data);
}
pre=cur;
}
}
public static void main(String args[]){
BinaryTree bt = new BinaryTree();
Node root = bt.generateTree();
iterativePostOrderTraversal(root);
}
}
Voici une solution en C ++ qui ne nécessite pas de stockage pour la tenue des livres dans l'arbre.
Au contraire, il utilise deux piles. Pour nous aider parcourons et un autre pour stocker les nœuds afin que nous puissions faire un traversal post d'entre eux.
std::stack<Node*> leftStack;
std::stack<Node*> rightStack;
Node* currentNode = m_root;
while( !leftStack.empty() || currentNode != NULL )
{
if( currentNode )
{
leftStack.push( currentNode );
currentNode = currentNode->m_left;
}
else
{
currentNode = leftStack.top();
leftStack.pop();
rightStack.push( currentNode );
currentNode = currentNode->m_right;
}
}
while( !rightStack.empty() )
{
currentNode = rightStack.top();
rightStack.pop();
std::cout << currentNode->m_value;
std::cout << "\n";
}
// la version java avec le drapeau
public static <T> void printWithFlag(TreeNode<T> root){
if(null == root) return;
Stack<TreeNode<T>> stack = new Stack<TreeNode<T>>();
stack.add(root);
while(stack.size() > 0){
if(stack.peek().isVisit()){
System.out.print(stack.pop().getValue() + " ");
}else{
TreeNode<T> tempNode = stack.peek();
if(tempNode.getRight()!=null){
stack.add(tempNode.getRight());
}
if(tempNode.getLeft() != null){
stack.add(tempNode.getLeft());
}
tempNode.setVisit(true);
}
}
}
void postorder_stack(Node * root){
stack ms;
ms.top = -1;
if(root == NULL) return ;
Node * temp ;
push(&ms,root);
Node * prev = NULL;
while(!is_empty(ms)){
temp = peek(ms);
/* case 1. We are nmoving down the tree. */
if(prev == NULL || prev->left == temp || prev->right == temp){
if(temp->left)
push(&ms,temp->left);
else if(temp->right)
push(&ms,temp->right);
else {
/* If node is leaf node */
printf("%d ", temp->value);
pop(&ms);
}
}
/* case 2. We are moving up the tree from left child */
if(temp->left == prev){
if(temp->right)
push(&ms,temp->right);
else
printf("%d ", temp->value);
}
/* case 3. We are moving up the tree from right child */
if(temp->right == prev){
printf("%d ", temp->value);
pop(&ms);
}
prev = temp;
}
}
S'il vous plaît voir cette mise en œuvre complète de Java. Il suffit de copier le code et coller dans votre compilateur. Il fonctionnera très bien.
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;
class Node
{
Node left;
String data;
Node right;
Node(Node left, String data, Node right)
{
this.left = left;
this.right = right;
this.data = data;
}
public String getData()
{
return data;
}
}
class Tree
{
Node node;
//insert
public void insert(String data)
{
if(node == null)
node = new Node(null,data,null);
else
{
Queue<Node> q = new LinkedList<Node>();
q.add(node);
while(q.peek() != null)
{
Node temp = q.remove();
if(temp.left == null)
{
temp.left = new Node(null,data,null);
break;
}
else
{
q.add(temp.left);
}
if(temp.right == null)
{
temp.right = new Node(null,data,null);
break;
}
else
{
q.add(temp.right);
}
}
}
}
public void postorder(Node node)
{
if(node == null)
return;
postorder(node.left);
postorder(node.right);
System.out.print(node.getData()+" --> ");
}
public void iterative(Node node)
{
Stack<Node> s = new Stack<Node>();
while(true)
{
while(node != null)
{
s.push(node);
node = node.left;
}
if(s.peek().right == null)
{
node = s.pop();
System.out.print(node.getData()+" --> ");
if(node == s.peek().right)
{
System.out.print(s.peek().getData()+" --> ");
s.pop();
}
}
if(s.isEmpty())
break;
if(s.peek() != null)
{
node = s.peek().right;
}
else
{
node = null;
}
}
}
}
class Main
{
public static void main(String[] args)
{
Tree t = new Tree();
t.insert("A");
t.insert("B");
t.insert("C");
t.insert("D");
t.insert("E");
t.postorder(t.node);
System.out.println();
t.iterative(t.node);
System.out.println();
}
}
Ici, je suis coller des versions différentes en c # (.net) pour référence: (Pour vous traversal itérative d'ordre se référer à: aidez-moi à comprendre Inorder Traversal sans utiliser récursivité)
- wiki ( http://en.wikipedia.org/wiki/Post -order% 5Ftraversal # Implémentations ) (élégant)
- Une autre version de la pile unique (# 1 et # 2: utilise essentiellement le fait que dans la post afin traversal le noeud enfant droit est visité avant de visiter le nœud réel -, nous comptons simplement sur le chèque que si l'enfant le droit de dessus de la pile est en effet le dernier nœud après l'ordre traversal des thats été visités - j'ai ajouté des commentaires dans les extraits de code ci-dessous pour les détails)
- En utilisant la version deux piles (ref: http://www.geeksforgeeks.org/iterative -postorder-traversal / ) (Plus facile: poster essentiellement l'ordre inverse traversal est rien, mais avant l'ordre traversal avec un simple tweak que le noeud droit est visité d'abord, puis noeud gauche)
- Utilisation de drapeau de visiteur (facile)
- Tests unitaires
~
public string PostOrderIterative_WikiVersion()
{
List<int> nodes = new List<int>();
if (null != this._root)
{
BinaryTreeNode lastPostOrderTraversalNode = null;
BinaryTreeNode iterativeNode = this._root;
Stack<BinaryTreeNode> stack = new Stack<BinaryTreeNode>();
while ((stack.Count > 0)//stack is not empty
|| (iterativeNode != null))
{
if (iterativeNode != null)
{
stack.Push(iterativeNode);
iterativeNode = iterativeNode.Left;
}
else
{
var stackTop = stack.Peek();
if((stackTop.Right != null)
&& (stackTop.Right != lastPostOrderTraversalNode))
{
//i.e. last traversal node is not right element, so right sub tree is not
//yet, traversed. so we need to start iterating over right tree
//(note left tree is by default traversed by above case)
iterativeNode = stackTop.Right;
}
else
{
//if either the iterative node is child node (right and left are null)
//or, stackTop's right element is nothing but the last traversal node
//(i.e; the element can be popped as the right sub tree have been traversed)
var top = stack.Pop();
Debug.Assert(top == stackTop);
nodes.Add(top.Element);
lastPostOrderTraversalNode = top;
}
}
}
}
return this.ListToString(nodes);
}
Voici après l'ordre traversal avec une pile (ma version)
public string PostOrderIterative()
{
List<int> nodes = new List<int>();
if (null != this._root)
{
BinaryTreeNode lastPostOrderTraversalNode = null;
BinaryTreeNode iterativeNode = null;
Stack<BinaryTreeNode> stack = new Stack<BinaryTreeNode>();
stack.Push(this._root);
while(stack.Count > 0)
{
iterativeNode = stack.Pop();
if ((iterativeNode.Left == null)
&& (iterativeNode.Right == null))
{
nodes.Add(iterativeNode.Element);
lastPostOrderTraversalNode = iterativeNode;
//make sure the stack is not empty as we need to peek at the top
//for ex, a tree with just root node doesn't have to enter loop
//and also node Peek() will throw invalidoperationexception
//if it is performed if the stack is empty
//so, it handles both of them.
while(stack.Count > 0)
{
var stackTop = stack.Peek();
bool removeTop = false;
if ((stackTop.Right != null) &&
//i.e. last post order traversal node is nothing but right node of
//stacktop. so, all the elements in the right subtree have been visted
//So, we can pop the top element
(stackTop.Right == lastPostOrderTraversalNode))
{
//in other words, we can pop the top if whole right subtree is
//traversed. i.e. last traversal node should be the right node
//as the right node will be traverse once all the subtrees of
//right node has been traversed
removeTop = true;
}
else if(
//right subtree is null
(stackTop.Right == null)
&& (stackTop.Left != null)
//last traversal node is nothing but the root of left sub tree node
&& (stackTop.Left == lastPostOrderTraversalNode))
{
//in other words, we can pop the top of stack if right subtree is null,
//and whole left subtree has been traversed
removeTop = true;
}
else
{
break;
}
if(removeTop)
{
var top = stack.Pop();
Debug.Assert(stackTop == top);
lastPostOrderTraversalNode = top;
nodes.Add(top.Element);
}
}
}
else
{
stack.Push(iterativeNode);
if(iterativeNode.Right != null)
{
stack.Push(iterativeNode.Right);
}
if(iterativeNode.Left != null)
{
stack.Push(iterativeNode.Left);
}
}
}
}
return this.ListToString(nodes);
}
En utilisant deux piles
public string PostOrderIterative_TwoStacksVersion()
{
List<int> nodes = new List<int>();
if (null != this._root)
{
Stack<BinaryTreeNode> postOrderStack = new Stack<BinaryTreeNode>();
Stack<BinaryTreeNode> rightLeftPreOrderStack = new Stack<BinaryTreeNode>();
rightLeftPreOrderStack.Push(this._root);
while(rightLeftPreOrderStack.Count > 0)
{
var top = rightLeftPreOrderStack.Pop();
postOrderStack.Push(top);
if(top.Left != null)
{
rightLeftPreOrderStack.Push(top.Left);
}
if(top.Right != null)
{
rightLeftPreOrderStack.Push(top.Right);
}
}
while(postOrderStack.Count > 0)
{
var top = postOrderStack.Pop();
nodes.Add(top.Element);
}
}
return this.ListToString(nodes);
}
Avec le drapeau visité en C # (.net):
public string PostOrderIterative()
{
List<int> nodes = new List<int>();
if (null != this._root)
{
BinaryTreeNode iterativeNode = null;
Stack<BinaryTreeNode> stack = new Stack<BinaryTreeNode>();
stack.Push(this._root);
while(stack.Count > 0)
{
iterativeNode = stack.Pop();
if(iterativeNode.visted)
{
//reset the flag, for further traversals
iterativeNode.visted = false;
nodes.Add(iterativeNode.Element);
}
else
{
iterativeNode.visted = true;
stack.Push(iterativeNode);
if(iterativeNode.Right != null)
{
stack.Push(iterativeNode.Right);
}
if(iterativeNode.Left != null)
{
stack.Push(iterativeNode.Left);
}
}
}
}
return this.ListToString(nodes);
}
Les définitions:
class BinaryTreeNode
{
public int Element;
public BinaryTreeNode Left;
public BinaryTreeNode Right;
public bool visted;
}
string ListToString(List<int> list)
{
string s = string.Join(", ", list);
return s;
}
Tests unitaires
[TestMethod]
public void PostOrderTests()
{
int[] a = { 13, 2, 18, 1, 5, 17, 20, 3, 6, 16, 21, 4, 14, 15, 25, 22, 24 };
BinarySearchTree bst = new BinarySearchTree();
foreach (int e in a)
{
string s1 = bst.PostOrderRecursive();
string s2 = bst.PostOrderIterativeWithVistedFlag();
string s3 = bst.PostOrderIterative();
string s4 = bst.PostOrderIterative_WikiVersion();
string s5 = bst.PostOrderIterative_TwoStacksVersion();
Assert.AreEqual(s1, s2);
Assert.AreEqual(s2, s3);
Assert.AreEqual(s3, s4);
Assert.AreEqual(s4, s5);
bst.Add(e);
bst.Delete(e);
bst.Add(e);
s1 = bst.PostOrderRecursive();
s2 = bst.PostOrderIterativeWithVistedFlag();
s3 = bst.PostOrderIterative();
s4 = bst.PostOrderIterative_WikiVersion();
s5 = bst.PostOrderIterative_TwoStacksVersion();
Assert.AreEqual(s1, s2);
Assert.AreEqual(s2, s3);
Assert.AreEqual(s3, s4);
Assert.AreEqual(s4, s5);
}
Debug.WriteLine(string.Format("PostOrderIterative: {0}", bst.PostOrderIterative()));
Debug.WriteLine(string.Format("PostOrderIterative_WikiVersion: {0}", bst.PostOrderIterative_WikiVersion()));
Debug.WriteLine(string.Format("PostOrderIterative_TwoStacksVersion: {0}", bst.PostOrderIterative_TwoStacksVersion()));
Debug.WriteLine(string.Format("PostOrderIterativeWithVistedFlag: {0}", bst.PostOrderIterativeWithVistedFlag()));
Debug.WriteLine(string.Format("PostOrderRecursive: {0}", bst.PostOrderRecursive()));
}
python avec une pile et pas de drapeau:
def postorderTraversal(self, root):
ret = []
if not root:
return ret
stack = [root]
current = None
while stack:
previous = current
current = stack.pop()
if previous and ((previous is current) or (previous is current.left) or (previous is current.right)):
ret.append(current.val)
else:
stack.append(current)
if current.right:
stack.append(current.right)
if current.left:
stack.append(current.left)
return ret
Et ce qui est mieux est avec des déclarations similaires, afin traversal fonctionne aussi
def inorderTraversal(self, root):
ret = []
if not root:
return ret
stack = [root]
current = None
while stack:
previous = current
current = stack.pop()
if None == previous or previous.left is current or previous.right is current:
if current.right:
stack.append(current.right)
stack.append(current)
if current.left:
stack.append(current.left)
else:
ret.append(current.val)
return ret
Je n'ai pas ajouté la classe de nœud comme pas particulièrement pertinent ou des cas de test, laissant ceux comme excercise pour le lecteur, etc.
void postOrderTraversal(node* root)
{
if(root == NULL)
return;
stack<node*> st;
st.push(root);
//store most recent 'visited' node
node* prev=root;
while(st.size() > 0)
{
node* top = st.top();
if((top->left == NULL && top->right == NULL))
{
prev = top;
cerr<<top->val<<" ";
st.pop();
continue;
}
else
{
//we can check if we are going back up the tree if the current
//node has a left or right child that was previously outputted
if((top->left == prev) || (top->right== prev))
{
prev = top;
cerr<<top->val<<" ";
st.pop();
continue;
}
if(top->right != NULL)
st.push(top->right);
if(top->left != NULL)
st.push(top->left);
}
}
cerr<<endl;
}
durée O (n) - tous les nœuds doivent être visités ET espace O (n) - pour la pile, pire arbre de cas est une liste chaînée une seule ligne
Il est très agréable de voir tant d'approches entrain de ce problème. Tout à fait inspirante en effet!
Je suis tombé sur ce sujet la recherche d'une solution simple itérative pour supprimer tous les noeuds dans ma mise en œuvre de l'arbre binaire. J'ai essayé certains d'entre eux, et j'ai essayé quelque chose de similaire trouvé ailleurs sur le Net, mais aucun d'entre eux étaient vraiment à mon goût.
La chose est, je développe un module d'indexation de bases de données à des fins très spécifiques (Bitcoin d'indexation Blockchain), et mes données sont stockées sur le disque, et non dans la RAM. J'échange dans les pages au besoin, faire ma propre gestion de la mémoire. Il est plus lent, mais assez vite dans le but, et comportant un stockage sur le disque au lieu de RAM, je ne paliers religieux contre l'espace débilitante (disques durs ne coûtent pas cher).
Pour cette raison, mes noeuds dans mon arbre binaire ont des pointeurs parents. C'est (tout) l'espace supplémentaire dont je parle. J'ai besoin des parents parce que je dois itérer à la fois ascendant et descendant à travers l'arbre à des fins diverses.
Ayant cela à l'esprit, je me suis vite ai écrit un petit morceau de pseudo-code sur la façon dont il pourrait être fait, c'est un traversal après la suppression de l'ordre des nœuds à la volée. Il est mis en œuvre et testé, et est devenu une partie de ma solution. Et il est assez rapide aussi.
La chose est la suivante:. Cela devient vraiment, vraiment, simple lorsque les nœuds ont des pointeurs de parents, et de plus que je peux null sur le lien du parent au noeud « vient de quitter »
Voici le pseudo-code pour la suppression post-ordre itérative:
Node current = root;
while (current)
{
if (current.left) current = current.left; // Dive down left
else if (current.right) current = current.right; // Dive down right
else
{
// Node "current" is a leaf, i.e. no left or right child
Node parent = current.parent; // assuming root.parent == null
if (parent)
{
// Null out the parent's link to the just departing node
if (parent.left == current) parent.left = null;
else parent.right = null;
}
delete current;
current = parent;
}
}
root = null;
Si vous êtes intéressé par une approche plus théorique de codage des collections complexes (comme mon arbre binaire, ce qui est vraiment une auto-équilibre-rouge-noir arbre), puis vérifier ces liens:
http://opendatastructures.org/versions/edition-0.1 e / java ODS- / 6_2_BinarySearchTree_Unbala.html http://opendatastructures.org/versions/edition-0.1e/ods -java / 9_2_RedBlackTree_Simulated_.html https://www.cs.auckland.ac.nz/software/AlgAnim /red_black.html
codage heureux: -)
Søren Brouillard http://iprotus.eu/
La profondeur d'abord, l'ordre de poste, non récursif, sans pile
Quand vous avez parent:
node_t
{
left,
right
parent
}
traverse(node_t rootNode)
{
bool backthreading = false
node_t node = rootNode
while(node <> 0)
if (node->left <> 0) and backthreading = false then
node = node->left
continue
endif
>>> process node here <<<
if node->right <> 0 then
lNode = node->right
backthreading = false
else
node = node->parent
backthreading = true
endif
endwhile
1.1 Création d'une pile vide
2.1 ne suit alors que la racine est NULL
a) Push root's right child and then root to stack.
b) Set root as root's left child.
2.2 Pop un élément de pile et le définir comme racine.
a) If the popped item has a right child and the right child
is at top of stack, then remove the right child from stack,
push the root back and set root as root's right child.
b) Else print root's data and set root as NULL.
2.3 Répétez les étapes 2.1 et 2.2 tandis que la pile ne soit pas vide.
Voici l'implémentation Java avec deux piles
public static <T> List<T> iPostOrder(BinaryTreeNode<T> root) {
if (root == null) {
return Collections.emptyList();
}
List<T> result = new ArrayList<T>();
Deque<BinaryTreeNode<T>> firstLevel = new LinkedList<BinaryTreeNode<T>>();
Deque<BinaryTreeNode<T>> secondLevel = new LinkedList<BinaryTreeNode<T>>();
firstLevel.push(root);
while (!firstLevel.isEmpty()) {
BinaryTreeNode<T> node = firstLevel.pop();
secondLevel.push(node);
if (node.hasLeftChild()) {
firstLevel.push(node.getLeft());
}
if (node.hasRightChild()) {
firstLevel.push(node.getRight());
}
}
while (!secondLevel.isEmpty()) {
result.add(secondLevel.pop().getData());
}
return result;
}
Voici les tests unitaires
@Test
public void iterativePostOrderTest() {
BinaryTreeNode<Integer> bst = BinaryTreeUtil.<Integer>fromInAndPostOrder(new Integer[]{4,2,5,1,6,3,7}, new Integer[]{4,5,2,6,7,3,1});
assertThat(BinaryTreeUtil.iPostOrder(bst).toArray(new Integer[0]), equalTo(new Integer[]{4,5,2,6,7,3,1}));
}
/**
* This code will ensure holding of chain(links) of nodes from the root to till the level of the tree.
* The number of extra nodes in the memory (other than tree) is height of the tree.
* I haven't used java stack instead used this ParentChain.
* This parent chain is the link for any node from the top(root node) to till its immediate parent.
* This code will not require any altering of existing BinaryTree (NO flag/parent on all the nodes).
*
* while visiting the Node 11; ParentChain will be holding the nodes 9 -> 8 -> 7 -> 1 where (-> is parent)
*
* 1
/ \
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2 7
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3 6 8
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/ \ /
4 5 9
/ \
10 11
*
* @author ksugumar
*
*/
public class InOrderTraversalIterative {
public static void main(String[] args) {
BTNode<String> rt;
String[] dataArray = {"1","2","3","4",null,null,"5",null,null,"6",null,null,"7","8","9","10",null,null,"11",null,null,null,null};
rt = BTNode.buildBTWithPreOrder(dataArray, new Counter(0));
BTDisplay.printTreeNode(rt);
inOrderTravesal(rt);
}
public static void postOrderTravesal(BTNode<String> root) {
ParentChain rootChain = new ParentChain(root);
rootChain.Parent = new ParentChain(null);
while (root != null) {
//Going back to parent
if(rootChain.leftVisited && rootChain.rightVisited) {
System.out.println(root.data); //Visit the node.
ParentChain parentChain = rootChain.Parent;
rootChain.Parent = null; //Avoid the leak
rootChain = parentChain;
root = rootChain.root;
continue;
}
//Traverse Left
if(!rootChain.leftVisited) {
rootChain.leftVisited = true;
if (root.left != null) {
ParentChain local = new ParentChain(root.left); //It is better to use pool to reuse the instances.
local.Parent = rootChain;
rootChain = local;
root = root.left;
continue;
}
}
//Traverse RIGHT
if(!rootChain.rightVisited) {
rootChain.rightVisited = true;
if (root.right != null) {
ParentChain local = new ParentChain(root.right); //It is better to use pool to reuse the instances.
local.Parent = rootChain;
rootChain = local;
root = root.right;
continue;
}
}
}
}
class ParentChain {
BTNode<String> root;
ParentChain Parent;
boolean leftVisited = false;
boolean rightVisited = false;
public ParentChain(BTNode<String> node) {
this.root = node;
}
@Override
public String toString() {
return root.toString();
}
}
void display_without_recursion(struct btree **b)
{
deque< struct btree* > dtree;
if(*b)
dtree.push_back(*b);
while(!dtree.empty() )
{
struct btree* t = dtree.front();
cout << t->nodedata << " " ;
dtree.pop_front();
if(t->right)
dtree.push_front(t->right);
if(t->left)
dtree.push_front(t->left);
}
cout << endl;
}
import java.util.Stack;
class Practice
{
public static void main(String arr[])
{
Practice prc = new Practice();
TreeNode node1 = (prc).new TreeNode(1);
TreeNode node2 = (prc).new TreeNode(2);
TreeNode node3 = (prc).new TreeNode(3);
TreeNode node4 = (prc).new TreeNode(4);
TreeNode node5 = (prc).new TreeNode(5);
TreeNode node6 = (prc).new TreeNode(6);
TreeNode node7 = (prc).new TreeNode(7);
node1.left = node2;
node1.right = node3;
node2.left = node4;
node2.right = node5;
node3.left = node6;
node3.right = node7;
postOrderIteratively(node1);
}
public static void postOrderIteratively(TreeNode root)
{
Stack<Entry> stack = new Stack<Entry>();
Practice prc = new Practice();
stack.push((prc).new Entry(root, false));
while (!stack.isEmpty())
{
Entry entry = stack.pop();
TreeNode node = entry.node;
if (entry.flag == false)
{
if (node.right == null && node.left == null)
{
System.out.println(node.data);
} else
{
stack.push((prc).new Entry(node, true));
if (node.right != null)
{
stack.push((prc).new Entry(node.right, false));
}
if (node.left != null)
{
stack.push((prc).new Entry(node.left, false));
}
}
} else
{
System.out.println(node.data);
}
}
}
class TreeNode
{
int data;
int leafCount;
TreeNode left;
TreeNode right;
public TreeNode(int data)
{
this.data = data;
}
public int getLeafCount()
{
return leafCount;
}
public void setLeafCount(int leafCount)
{
this.leafCount = leafCount;
}
public TreeNode getLeft()
{
return left;
}
public void setLeft(TreeNode left)
{
this.left = left;
}
public TreeNode getRight()
{
return right;
}
public void setRight(TreeNode right)
{
this.right = right;
}
@Override
public String toString()
{
return "" + this.data;
}
}
class Entry
{
Entry(TreeNode node, boolean flag)
{
this.node = node;
this.flag = flag;
}
TreeNode node;
boolean flag;
@Override
public String toString()
{
return node.toString();
}
}
}
Je cherchais un extrait de code qui fonctionne bien et est facile à personnaliser. arbres filetés ne sont pas « simple ». Double solution de pile a besoin de mémoire O (n). solution LeetCode et solution par TCB avoir des contrôles supplémentaires et ... pousse
Voici un algorithme classique traduit en C qui a fonctionné pour moi:
void postorder_traversal(TreeNode *p, void (*visit)(TreeNode *))
{
TreeNode *stack[40]; // simple C stack, no overflow check
TreeNode **sp = stack;
TreeNode *last_visited = NULL;
for (; p != NULL; p = p->left)
*sp++ = p;
while (sp != stack) {
p = sp[-1];
if (p->right == NULL || p->right == last_visited) {
visit(p);
last_visited = p;
sp--;
} else {
for (p = p->right; p != NULL; p = p->left)
*sp++ = p;
}
}
}
IMHO cet algorithme est plus facile à suivre que performant et facile à lire wikipedia.org / Tree_traversal pseudocode. Pour plus de détails glorieux voir les réponses aux exercices d'arbres binaires dans le volume de Knuth 1.
Voici une version Python trop ::
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.left = None
self.right = None
def postOrderIterative(root):
if root is None :
return
s1 = []
s2 = []
s1.append(root)
while(len(s1)>0):
node = s1.pop()
s2.append(node)
if(node.left!=None):
s1.append(node.left)
if(node.right!=None):
s1.append(node.right)
while(len(s2)>0):
node = s2.pop()
print(node.data)
root = Node(1)
root.left = Node(2)
root.right = Node(3)
root.left.left = Node(4)
root.left.right = Node(5)
root.right.left = Node(6)
root.right.right = Node(7)
postOrderIterative(root)
Voici la sortie ::
Vous pouvez donc utiliser une pile pour faire une commande post traversal.
private void PostOrderTraversal(Node pos) {
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
do {
if (pos==null && (pos=stack.peek().right)==null) {
for (visit(stack.peek()); stack.pop()==(stack.isEmpty()?null:stack.peek().right); visit(stack.peek())) {}
} else if(pos!=null) {
stack.push(pos);
pos=pos.left;
}
} while (!stack.isEmpty());
}
La logique de Publier traversal sans utiliser Recursion
Dans Postorder traversal, l'ordre de traitement est left-right-current. Nous devons donc visiter la section gauche avant de visiter d'autres parties. Nous allons essayer de traverser vers le bas à l'arbre comme à gauche possible pour chaque nœud de l'arbre. Pour chaque noeud courant, si l'enfant est présent à droite puis poussez-le dans la pile avant de pousser le nœud actuel alors que la racine est NULL / Aucune. Maintenant pop un nœud de la pile et vérifier si l'enfant droit de ce nœud existe ou non. Si elle existe, de vérifier si elle est identique à l'élément supérieur ou non. Si elles sont les mêmes, alors il indique que nous ne sommes pas fait avec une partie droite encore, donc avant de traiter le nœud actuel nous devons traiter la partie droite et que pop l'élément supérieur (enfant à droite) et pousser le nœud courant de nouveau dans la pile . A chaque fois que notre tête est l'élément Popped. Si l'élément actuel n'est pas le même que le haut et la tête ne sont pas NULL alors nous fait à la fois la partie gauche et à droite nous pouvons maintenant traiter le nœud actuel. Nous devons répéter les étapes précédentes jusqu'à ce que la pile est vide.
def Postorder_iterative(head):
if head is None:
return None
sta=stack()
while True:
while head is not None:
if head.r:
sta.push(head.r)
sta.push(head)
head=head.l
if sta.top is -1:
break
head = sta.pop()
if head.r is not None and sta.top is not -1 and head.r is sta.A[sta.top]:
x=sta.pop()
sta.push(head)
head=x
else:
print(head.val,end = ' ')
head=None
print()
Deux méthodes pour effectuer Publier Traversal sans Recursion:
1. Utilisation d'un HashSet de nœuds visités et une pile pour faire marche arrière:
private void postOrderWithoutRecursion(TreeNode root) {
if (root == null || root.left == null && root.right == null) {
return;
}
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
Set<TreeNode> visited = new HashSet<>();
while (!stack.empty() || root != null) {
if (root != null) {
stack.push(root);
visited.add(root);
root = root.left;
} else {
root = stack.peek();
if (root.right == null || visited.contains(root.right)) {
System.out.print(root.val+" ");
stack.pop();
root = null;
} else {
root = root.right;
}
}
}
}
Complexité: O (n)
Espace Complexité: O (2n)
2. Utilisation de la méthode Arbre Altération:
private void postOrderWithoutRecursionAlteringTree(TreeNode root) {
if (root == null || root.left == null && root.right == null) {
return;
}
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
while (!stack.empty() || root != null) {
if (root != null) {
stack.push(root);
root = root.left;
} else {
root = stack.peek();
if (root.right == null) {
System.out.print(root.val+" ");
stack.pop();
root = null;
} else {
TreeNode temp = root.right;
root.right = null;
root = temp;
}
}
}
}
Complexité: O (n)
Espace Complexité: O (n)
TreeNode Classe:
public class TreeNode {
public int val;
public TreeNode left;
public TreeNode right;
public TreeNode(int x) {
val = x;
}
}
Voici une courte (le promeneur est de 3 lignes) Version que je devais écrire en Python pour un arbre général. Bien sûr, fonctionne pour un arbre binaire plus limité aussi. L'arbre est un tuple du nœud et la liste des enfants. Il n'a qu'une seule pile. l'utilisation de l'échantillon indiqué.
def postorder(tree):
def do_something(x): # Your function here
print(x),
def walk_helper(root_node, calls_to_perform):
calls_to_perform.append(partial(do_something, root_node[0]))
for child in root_node[1]:
calls_to_perform.append(partial(walk_helper, child, calls_to_perform))
calls_to_perform = []
calls_to_perform.append(partial(walk_helper, tree, calls_to_perform))
while calls_to_perform:
calls_to_perform.pop()()
postorder(('a', [('b', [('c', []), ('d', [])])]))
d c b a
La solution la plus simple, il peut ressembler à pas la meilleure réponse, mais il est facile à comprendre. Et je crois que si vous avez compris la solution, vous pouvez le modifier pour faire la meilleure solution possible
// en utilisant deux piles
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root){
Stack<TreeNode> st=new Stack<>();
Stack<TreeNode> st2=new Stack<>();
ArrayList<Integer> al = new ArrayList<Integer>();
if(root==null)
return al;
st.push(root); //push the root to 1st stack
while(!st.isEmpty())
{
TreeNode curr=st.pop();
st2.push(curr);
if(curr.left!=null)
st.push(curr.left);
if(curr.right!=null)
st.push(curr.right);
}
while(!st2.isEmpty())
al.add(st2.pop().val);
//this ArrayList contains the postorder traversal
return al;
}
