后序遍历递归算法
二叉树是一种常用的数据结构,其中每个节点最多有两个子节点,左子节点和右子节点。在对二叉树进行遍历时,按节点访问顺序可以分为前序遍历、中序遍历和后序遍历。对于后序遍历,一般使用递归算法实现。
后序遍历是指先访问左子树,然后访问右子树,最后访问根节点的遍历方式。具体实现时,可以先递归遍历左子树,再递归遍历右子树,最后访问根节点。下面以一个例子来说明后序遍历递归算法的具体实现过程。
假设有如下二叉树:
```
1
/ \
2 3
/ \
4 5
```
按照后序遍历的顺序,先访问左子树,即访问节点4和5,然后访问右子树,即访问节点2和3,最后访问根节点1。因此,后序遍历二叉树的结果为4 5 2 3 1。
下面给出后序遍历二叉树的递归算法实现方式:
```
void postorderTraversal(TreeNode *root) {
if (root) {
postorderTraversal(root->left); // 遍历左子树
postorderTraversal(root->right); // 遍历右子树
printf("%d ", root->val); // 访问根节点
}
}
```
在这个递归函数中,首先判断当前节点是否为空,如果不为空则递归访问左子树和右子树,最后访问根节点。这种实现方式简单易懂,但存在一个问题:递归过程中可能会导致栈溢出,因为递归过程中会不断向栈中压入新的函数调用,当递归深度较大时,栈可能会被耗尽。因此,采用非递归算法实现后序遍历是更好的选择。
具体实现时,可以使用一个栈来保存节点,先将根节点和其左子节点依次入栈,然后不断弹出栈顶元素,如果它没有右子节点或其右子节点已经被访问过,则访问该节点;否则,将该节点右子节点和其自身重新入栈。这样,最后访问的序列即为后序遍历结果。下面给出非递归实现的代码:
```
vector
vector
if (!root) return res;
stack
TreeNode* head = root;
while (!s.empty()) {
TreeNode* t = s.top();
if ((!t->left && !t->right) || t->left == head || t->right == head) {
res.push_back(t->val);
s.pop();
head = t;
} else {
if (t->right) s.push(t->right);
if (t->left) s.push(t->left);
}
}
return res;
}
```
这个算法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n),因为需要使用一个栈来保存节点。
综上所述,后序遍历递归算法是对二叉树进行后序遍历的一种简单实现方式,但存在栈溢出和效率低下的问题。因此,采用非递归算法实现后序遍历是更好的选择。