6、后序遍历Morris

厨子大约 3 分钟数据结构算法算法基地面试二叉树遍历

后序遍历的 Morris 方法也比之前两种代码稍微长一些,看着挺唬人,其实不难,和我们之前说的没差多少。下面我们一起来干掉它吧。

我们先来复习下之前说过的中序遍历,见下图。

另外我们来对比下,中序遍历和后序遍历的 Morris 方法,代码有哪里不同。

由上图可知,仅仅有三处不同,后序遍历里少了 list.add(),多了一个函数postMorris() ,那后序遍历的 list.add() 肯定是在 postMorris 函数中的。所以我们搞懂了 postMorris 函数,也就搞懂了后序遍历的 Morris 方法(默认大家看了之前的文章,没有看过的同学,可以点击文首的链接)

下面我们一起来剖析下 postMorris 函数.代码如下

public void postMorris(TreeNode root) {
        //反转转链表,详情看下方图片
        TreeNode reverseNode = reverseList(root);
        //遍历链表
        TreeNode cur = reverseNode;
        while (cur != null) {
            list.add(cur.val);
            cur = cur.right;
        }
        //反转回来
        reverseList(reverseNode);
    }

//反转链表
public TreeNode reverseList(TreeNode head) {
      TreeNode cur = head;
      TreeNode pre = null;
      while (cur != null) {
          TreeNode next = cur.right;
          cur.right = pre;
          pre = cur;
          cur = next;
      }
      return pre;
    }

上面的代码,是不是贼熟悉,和我们的倒序输出链表一致,步骤为,反转链表,遍历链表,将链表反转回原样。只不过我们将 ListNode.next 写成了 TreeNode.right 将树中的遍历右子节点的路线,看成了一个链表,见下图。

动画模拟

上图中的一个绿色虚线,代表一个链表,我们根据序号进行倒序遍历,看下是什么情况

到这块是不是就整懂啦,打完收工!

代码

Java

class Solution {
    List<Integer> list;
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        list = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return list;
        }
        TreeNode p1 = root;
        TreeNode p2 = null;
        while (p1 != null) {
            p2 = p1.left;
            if (p2 != null) {
                 while (p2.right != null && p2.right != p1) {
                     p2 = p2.right;
                 }
                 if (p2.right == null) {
                     p2.right = p1;
                     p1 = p1.left;
                     continue;
                 } else {
                     p2.right = null;
                     postMorris(p1.left);
                 }
            }
            p1 = p1.right;
        }
        //以根节点为起点的链表
        postMorris(root);
        return list;
    }
    public void postMorris(TreeNode root) {
        //翻转链表
        TreeNode reverseNode = reverseList(root);
        //从后往前遍历
        TreeNode cur = reverseNode;
        while (cur != null) {
            list.add(cur.val);
            cur = cur.right;
        }
        //翻转回来
        reverseList(reverseNode);
    }
    public TreeNode reverseList(TreeNode head) {
        TreeNode cur = head;
        TreeNode pre = null;
        while (cur != null) {
            TreeNode next = cur.right;
            cur.right = pre;
            pre = cur;
            cur = next;
        }
        return pre;
    }

}

Swift

class Solution {
    var list:[Int] = []
    func postorderTraversal(_ root: TreeNode?) -> [Int] {
        guard root != nil else {
            return list
        }
        var p1 = root, p2: TreeNode?
        while p1 != nil {
            p2 = p1!.left
            if p2 != nil {
                while p2!.right != nil && p2!.right !== p1 {
                    p2 = p2!.right
                }
                if p2!.right == nil {
                    p2!.right = p1
                    p1 = p1!.left
                    continue
                } else {
                    p2!.right = nil
                    postMorris(p1!.left)
                }
            }
            p1 = p1!.right
        }
        //以根节点为起点的链表
        postMorris(root!)
        return list
    }

    func postMorris(_ root: TreeNode?) {
        let reverseNode = reverseList(root)
        //从后往前遍历
        var cur = reverseNode
        while cur != nil {
            list.append(cur!.val)
            cur = cur!.right
        }
        reverseList(reverseNode)
    }

    func reverseList(_ head: TreeNode?) -> TreeNode? {
        var cur = head, pre: TreeNode?
        while cur != nil {
            let next = cur?.right
            cur?.right = pre
            pre = cur
            cur = next
        }
        return pre
    }
}

时间复杂度 O(n)空间复杂度 O(1)

总结:后序遍历比起前序和中序稍微复杂了一些,所以我们解题的时候,需要好好注意一下,迭代法的核心是利用一个指针来定位我们上一个遍历的节点,Morris 的核心是,将某节点的右子节点,看成是一条链表,进行反向遍历。

好啦,今天就唠到这吧,拜了个拜。