java实现二叉树的创建及5种遍历方法(总结)

用java实现的数组创建二叉树以及递归先序遍历，递归中序遍历，递归后序遍历，非递归前序遍历，非递归中序遍历，非递归后序遍历，深度优先遍历，广度优先遍历8种遍历方式：

package myTest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

public class myClass {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
myClass tree = new myClass();
int[] datas = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9};
List<Node> nodelist = new LinkedList<>();
tree.creatBinaryTree(datas, nodelist);
Node root = nodelist.get(0);
System.out.println("递归先序遍历：");
tree.preOrderTraversal(root);
System.out.println();
System.out.println("非递归先序遍历：");
tree.preOrderTraversalbyLoop(root);
System.out.println();
System.out.println("递归中序遍历：");
tree.inOrderTraversal(root);
System.out.println();
System.out.println("非递归中序遍历：");
tree.inOrderTraversalbyLoop(root);
System.out.println();
System.out.println("递归后序遍历：");
tree.postOrderTraversal(root);
System.out.println();
System.out.println("非递归后序遍历：");
tree.postOrderTraversalbyLoop(root);
System.out.println();
System.out.println("广度优先遍历：");
tree.bfs(root);
System.out.println();
System.out.println("深度优先遍历：");
List<List<Integer>> rst = new ArrayList<>();
List<Integer> list = new ArrayList<>();
tree.dfs(root,rst,list);
System.out.println(rst);
}
/**
*
* @param datas 实现二叉树各节点值的数组
* @param nodelist 二叉树list
*/
private void creatBinaryTree(int[] datas,List<Node> nodelist){
//将数组变成node节点
for(int nodeindex=0;nodeindex<datas.length;nodeindex++){
 Node node = new Node(datas[nodeindex]);
 nodelist.add(node);
}
//给所有父节点设定子节点
for(int index=0;index<nodelist.size()/2-1;index++){
 //编号为n的节点他的左子节点编号为2*n 右子节点编号为2*n+1 但是因为list从0开始编号，所以还要+1
 //这里父节点有1（2,3）,2（4,5）,3（6,7）,4（8,9） 但是最后一个父节点有可能没有右子节点 需要单独处理
 nodelist.get(index).setLeft(nodelist.get(index*2+1));
 nodelist.get(index).setRight(nodelist.get(index*2+2));
}
//单独处理最后一个父节点 因为它有可能没有右子节点
int index = nodelist.size()/2-1;
nodelist.get(index).setLeft(nodelist.get(index*2+1)); //先设置左子节点
if(nodelist.size() ％ 2 == 1){ //如果有奇数个节点，最后一个父节点才有右子节点
 nodelist.get(index).setRight(nodelist.get(index*2+2));
}
}
/**
* 遍历当前节点的值
* @param nodelist
* @param node
*/
public void checkCurrentNode(Node node){
System.out.print(node.getVar()+" ");
}
/**
* 先序遍历二叉树
* @param root 二叉树根节点
*/
public void preOrderTraversal(Node node){
if (node == null) //很重要，必须加上 当遇到叶子节点用来停止向下遍历
     return;
checkCurrentNode(node);
preOrderTraversal(node.getLeft());
preOrderTraversal(node.getRight());
}
/**
* 中序遍历二叉树
* @param root 根节点
*/
public void inOrderTraversal(Node node){
if (node == null) //很重要，必须加上
     return;
inOrderTraversal(node.getLeft());
checkCurrentNode(node);
inOrderTraversal(node.getRight());
}
/**
* 后序遍历二叉树
* @param root 根节点
*/
public void postOrderTraversal(Node node){
if (node == null) //很重要，必须加上
     return;
postOrderTraversal(node.getLeft());
postOrderTraversal(node.getRight());
checkCurrentNode(node);
}

/**
* 非递归前序遍历
* @param node
*/
public void preOrderTraversalbyLoop(Node node){
Stack<Node> stack = new Stack();
Node p = node;
while(p!=null || !stack.isEmpty()){
 while(p!=null){ //当p不为空时，就读取p的值，并不断更新p为其左子节点，即不断读取左子节点
 checkCurrentNode(p);
 stack.push(p); //将p入栈
 p = p.getLeft();
 }
 if(!stack.isEmpty()){
 p = stack.pop();
 p = p.getRight();
 }
}
}
/**
* 非递归中序遍历
* @param node
*/
public void inOrderTraversalbyLoop(Node node){
Stack<Node> stack = new Stack();
Node p = node;
while(p!=null || !stack.isEmpty()){
 while(p!=null){
 stack.push(p);
 p = p.getLeft();
 }
 if(!stack.isEmpty()){
 p = stack.pop();
 checkCurrentNode(p);
 p = p.getRight();
 }
}
}
/**
* 非递归后序遍历
* @param node
*/
public void postOrderTraversalbyLoop(Node node){
Stack<Node> stack = new Stack<>();
Node p = node,prev = node;
while(p!=null || !stack.isEmpty()){
 while(p!=null){
 stack.push(p);
 p = p.getLeft();
 }
 if(!stack.isEmpty()){
 Node temp = stack.peek().getRight();
 if(temp == null||temp == prev){
  p = stack.pop();
  checkCurrentNode(p);
  prev = p;
  p = null;
 }else{
  p = temp;
 }
 }
}
}

/**
* 广度优先遍历（从上到下遍历二叉树）
* @param root
*/
public void bfs(Node root){
 if(root == null) return;
 LinkedList<Node> queue = new LinkedList<Node>();
 queue.offer(root); //首先将根节点存入队列
 //当队列里有值时，每次取出队首的node打印，打印之后判断node是否有子节点，若有，则将子节点加入队列
 while(queue.size() > 0){
 Node node = queue.peek();
  queue.poll(); //取出队首元素并打印
  System.out.print(node.var+" ");
  if(node.left != null){ //如果有左子节点，则将其存入队列
   queue.offer(node.left);
  }
  if(node.right != null){ //如果有右子节点，则将其存入队列
   queue.offer(node.right);
  }
 }
}
/**
* 深度优先遍历
* @param node
* @param rst
* @param list
*/
public void dfs(Node node,List<List<Integer>> rst,List<Integer> list){
if(node == null) return;
if(node.left == null && node.right == null){
 list.add(node.var);
 /* 这里将list存入rst中时，不能直接将list存入，而是通过新建一个list来实现，
 * 因为如果直接用list的话，后面remove的时候也会将其最后一个存的节点删掉*/
 rst.add(new ArrayList<>(list));
 list.remove(list.size()-1);
}
list.add(node.var);
dfs(node.left,rst,list);
dfs(node.right,rst,list);
list.remove(list.size()-1);
}
/**
* 节点类
* var 节点值
* left 节点左子节点
* right 右子节点
*/
class Node{
int var;
Node left;
Node right;
public Node(int var){
 this.var = var;
 this.left = null;
 this.right = null;
}
public void setLeft(Node left) {
 this.left = left;
}
public void setRight(Node right) {
 this.right = right;
}
public int getVar() {
 return var;
}
public void setVar(int var) {
 this.var = var;
}
public Node getLeft() {
 return left;
}
public Node getRight() {
 return right;
}

}

}

运行结果：

递归先序遍历：
1 2 4 8 9 5 3 6 7

非递归先序遍历：
1 2 4 8 9 5 3 6 7

递归中序遍历：
8 4 9 2 5 1 6 3 7

非递归中序遍历：
8 4 9 2 5 1 6 3 7

递归后序遍历：
8 9 4 5 2 6 7 3 1

非递归后序遍历：
8 9 4 5 2 6 7 3 1

广度优先遍历：
1 2 3 4 5 6 7 8 9

深度优先遍历：
[[1, 2, 4, 8], [1, 2, 4, 9], [1, 2, 5], [1, 3, 6], [1, 3, 7]]