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二叉树遍历——深度优先遍历 广度优先遍历

时间:2020-10-01 10:48:47

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二叉树遍历——深度优先遍历 广度优先遍历

二叉树的深度优先遍历的非递归的通用做法是采用栈,广度优先遍历的非递归的通用做法是采用队列。

深度优先遍历:

对每一个可能的分支路径深入到不能再深入为止,而且每个结点只能访问一次。对每一个可能的分支路径深入到不能再深入为止,而且每个结点只能访问一次。

要特别注意的是,二叉树的深度优先遍历比较特殊,可以细分为先序遍历、中序遍历、后序遍历。具体说明如下:

先序遍历:对任一子树,先访问根,然后遍历其左子树,最后遍历其右子树。

中序遍历:对任一子树,先遍历其左子树,然后访问根,最后遍历其右子树。

后序遍历:对任一子树,先遍历其左子树,然后遍历其右子树,最后访问根。

广度优先遍历:

又叫层次遍历,从上往下对每一层依次访问,在每一层中,从左往右(也可以从右往左)访问结点,访问完一层就进入下一层,直到没有结点可以访问为止。又叫层次遍历,从上往下对每一层依次访问,在每一层中,从左往右(也可以从右往左)访问结点,访问完一层就进入下一层,直到没有结点可以访问为止。

深度优先搜素算法:

不全部保留结点,占用空间少;有回溯操作(即有入栈、出栈操作),运行速度慢。

通常深度优先搜索法不全部保留结点,扩展完的结点从数据库中弹出删去,这样,一般在数据库中存储的结点数就是深度值,因此它占用空间较少。所以,当搜索树的结点较多,用其它方法易产生内存溢出时,深度优先搜索不失为一种有效的求解方法。

广度优先搜索算法:

保留全部结点,占用空间大; 无回溯操作(即无入栈、出栈操作),运行速度快。

广度优先搜索算法,一般需存储产生的所有结点,占用的存储空间要比深度优先搜索大得多,因此,程序设计中,必须考虑溢出和节省内存空间的问题。但广度优先搜索法一般无回溯操作,即入栈和出栈的操作,所以运行速度比深度优先搜索要快些。

案例

先序遍历(递归):35 20 15 16 29 28 30 40 50 45 55

中序遍历(递归):15 16 20 28 29 30 35 40 45 50 55

后序遍历(递归):16 15 28 30 29 20 45 55 50 40 35

先序遍历(非递归):35 20 15 16 29 28 30 40 50 45 55

中序遍历(非递归):15 16 20 28 29 30 35 40 45 50 55

后序遍历(非递归):16 15 28 30 29 20 45 55 50 40 35

广度优先遍历:35 20 40 15 29 50 16 28 30 45 55

深度优先遍历

对每一个可能的分支路径深入到不能再深入为止,而且每个节点只能访问一次。

对于上面的例子来说深度优先遍历的结果就是:A,B,D,E,I,C,F,G,H.(假设先走子节点的的左侧)。

深度优先遍历各个节点,需要使用到栈(Stack)这种数据结构。stack的特点是是先进后出。整个遍历过程如下:

首先将A节点压入栈中,stack(A);将A节点弹出,同时将A的子节点C,B压入栈中,此时B在栈的顶部,stack(B,C);将B节点弹出,同时将B的子节点E,D压入栈中,此时D在栈的顶部,stack(D,E,C);将D节点弹出,没有子节点压入,此时E在栈的顶部,stack(E,C);将E节点弹出,同时将E的子节点I压入,stack(I,C);...依次往下,最终遍历完成:

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