使用恒定空间和O(n)运行时间编写二叉search树的非recursion遍历

这不是作业,这是面试的问题。

这里的问题是algorithm应该是恒定的空间。 对于如何在没有堆栈的情况下这样做,我是非常无能的,我会发布我使用堆栈写的东西,但是无论如何它都不相关。

以下是我所尝试的:我试图做一个前序遍历,并且到达了最左边的节点,但是我被困在那里。 我不知道如何在没有堆栈/父指针的情况下进行“recursion”备份。

任何帮助,将不胜感激。

(我把它标记为Java,因为这是我很舒服使用,但它是很明显的语言不可知论)。

我并没有完全想到,但是我认为只要你愿意在这个过程中搞砸你的树,

每个节点有2个指针,所以它可以用来表示一个双向链表。 假设你从根前进到Root.Left = Current。 现在Root.Left指针是无用的,因此将其指定为Current.Right并继续到Current.Left。 当你到达最左边的孩子的时候,你会有一个链表,树上挂着一些节点。 现在重复这个过程,为你遇到的每一棵树重复这个过程

编辑:认为它通过。 以下是按顺序打印的algorithm:

void traverse (Node root) { traverse (root.left, root); } void traverse (Node current, Node parent) { while (current != null) { if (parent != null) { parent.left = current.right; current.right = parent; } if (current.left != null) { parent = current; current = current.left; } else { print(current); current = current.right; parent = null; } } } 

Morris Inorder树遍历怎么样? 它基于线程树的概念,它修改树,但是当它完成时将其还原。

Linkie: http ://geeksforgeeks.org/?p=6358

不使用任何额外的空间。

如果您使用的是基于树的向下指针,并且没有父指针或其他内存,则不可能在常量空间中遍历。

如果你的二叉树是在一个数组中,而不是基于指针的对象结构。 但是,你可以直接访问任何节点。 这是一种作弊;-)

这是iluxa 最初的答案 。 它以完全相同的顺序运行完全相同的节点操作和打印步骤 – 但以简化的方式[1]:

 void traverse (Node n) { while (n) { Node next = n.left; if (next) { n.left = next.right; next.right = n; n = next; } else { print(n); n = n.right; } } } 

[1]另外,它甚至在树根节点没有离开孩子的时候工作。

这是一个search树,所以你总是可以得到下一个键/条目

你需要像(我没有testing代码,但它是如此简单)

 java.util.NavigableMap<K, V> map=... for (Entry<K, V> e = map.firstEntry(); e!=null; e = map.higherEntry(e.getKey())) { process(e) } 

为了清楚起见,这是higherEntry ,所以它不是recursion的。 你有它 :)

 final Entry<K,V> getHigherEntry(K key) { Entry<K,V> p = root; while (p != null) { int cmp = compare(key, p.key); if (cmp < 0) { if (p.left != null) p = p.left; else return p; } else { if (p.right != null) { p = p.right; } else { Entry<K,V> parent = p.parent; Entry<K,V> ch = p; while (parent != null && ch == parent.right) { ch = parent; parent = parent.parent; } return parent; } } } return null; } 

问题的标题没有提到节点中缺less“父”指针。 尽pipeBST并不一定需要,但许多二叉树实现都有父指针。 class Node {Node * left; 节点*权利; 节点*父节点; DATA数据; };

在这种情况下,在纸上绘制树图,然后用铅笔在树的周围绘制,从边缘的两侧上下移动(当向下时,您将被留在边缘,上去的时候,你会在右边)。 基本上有4个州:

  1. 西南:你在左边,从父母的左边孩子
  2. 东北:从一个左小孩,回到其父母
  3. 东南亚:从父母到正确的孩子
  4. 西北:从一个正确的孩子,回到其父母
 Traverse( Node* node ) { enum DIRECTION {SW, NE, SE, NW}; DIRECTION direction=SW; while( node ) { // first, output the node data, if I'm on my way down: if( direction==SE or direction==SW ) { out_stream << node->data; } switch( direction ) { case SW: if( node->left ) { // if we have a left child, keep going down left node = node->left; } else if( node->right ) { // we don't have a left child, go right node = node->right; DIRECTION = SE; } else { // no children, go up. DIRECTION = NE; } break; case SE: if( node->left ) { DIRECTION = SW; node = node->left; } else if( node->right ) { node = node->right; } else { DIRECTION = NW; } break; case NE: if( node->right ) { // take a u-turn back to the right node node = node->right; DIRECTION = SE; } else { node = node->parent; } break; case NW: node = node->parent; break; } } } 

接受的答案需要进行以下更改,否则将不打印BST只有一个节点的树

 if (current == NULL && root != NULL) print(root); 

上面的iluxa的答案小小的特例

 if(current== null) { current = root; parent = current.Right; if(parent != null) { current.Right = parent.Left; parent.Left = current; } } 

这是一个二叉search树,所以每个节点都可以通过一系列的右/左判断来达到。 描述该系列为0/1,最不重要的位至最重要的位。 所以函数f(0)的意思是“通过取右手分支find的节点,直到find一个叶子; f(1)意味着采取一个左边,其余的权利; f(2) – 即二元010 – – 意味着取右边,然后左边,然后维权,直到find一片叶子,从n = 0开始迭代f(n),直到你击中了每一片叶子,效率不高(因为你必须从树顶开始时间),但不断的记忆和线性时间。

我们可以在不修改树本身的情况下遍历二叉树(提供的节点具有父指针)。 它可以在恒定的空间内完成。 我发现这个有用的链接相同http://tech.technoflirt.com/2011/03/04/non-recursive-tree-traversal-in-on-using-constant-space/