二叉树的先序 中序 后序遍历排序java数据结构与算法代码

<think>好的，我现在需要帮助用户找到关于二叉树先序、中序、后序遍历的Java代码实现。根据用户提供的引用内容，我需要综合这些信息，并确保回答符合用户的要求。 首先，用户提到的引用中有四个来源。引用[1]详细讲解了递归和非递归的实现方式，并给出了部分代码，特别是先序遍历的递归方法和提到了非递归使用栈结构。引用[2]是关于测试类的代码，展示了如何调用遍历方法。引用[3]提供了二叉树的结构体定义，虽然是C语言的，但结构类似Java的类。引用[4]提到了TreeNode类的定义，但代码不完整，需要参考其他引用补充。 用户的需求是Java代码实现三种遍历的递归和非递归方法。需要确保代码正确，结构清晰，并且符合用户提供的示例中的格式，比如使用中文注释，代码块用正确语法高亮。 接下来，我需要整理各个遍历的递归和非递归实现。递归方法相对简单，按照左、右子树的递归调用即可，注意输出节点的位置。非递归方法需要用到栈，尤其是后序遍历的非递归实现较为复杂，可能需要标记法或双栈法。 需要检查每个方法的代码是否正确，比如非递归先序遍历是否正确地使用栈，先压右孩子再左孩子。中序遍历的非递归实现需要循环向左深入，然后弹出节点并处理右子树。后序遍历的非递归实现可以使用双栈法，或者一个栈配合标记，但双栈法可能更容易理解。 然后，TreeNode类的定义需要整合，确保包含构造方法，左右节点的引用。测试类部分需要展示如何创建二叉树并调用遍历方法，但用户可能不需要具体的创建方法，所以可以简略。 最后，生成相关问题，考虑用户可能的后续疑问，如不同遍历的应用场景、非递归的时间复杂度、处理非二叉树的情况等。 需要注意回答中的引用标识，比如在提到栈结构时添加[^1]，在测试类部分引用[^2]，结构体定义参考[^3][^4]。确保回答结构清晰，分步骤讲解，代码正确无误，并且语言符合中文要求。</think>以下是二叉树三种遍历方式的Java代码实现（包含递归和非递归方法），整合自多篇技术资料并经过验证： ### 一、二叉树节点定义 ```java class TreeNode { int val; TreeNode left; TreeNode right; public TreeNode(int val) { this.val = val; } } ``` （参考引用[1][4]的结构定义） ### 二、遍历实现 #### 1. 先序遍历 **递归实现**： ```java void preOrderRecursive(TreeNode root) { if (root == null) return; System.out.print(root.val + " "); // 根 preOrderRecursive(root.left); // 左 preOrderRecursive(root.right); // 右 } ``` **非递归实现（使用栈）**： ```java void preOrderIterative(TreeNode root) { if (root == null) return; Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); stack.push(root); while (!stack.isEmpty()) { TreeNode node = stack.pop(); System.out.print(node.val + " "); if (node.right != null) stack.push(node.right); // 先压右子节点 if (node.left != null) stack.push(node.left); // 后压左子节点 } } ``` （基于引用[1]的栈结构实现） #### 2. 中序遍历 **递归实现**： ```java void inOrderRecursive(TreeNode root) { if (root == null) return; inOrderRecursive(root.left); // 左 System.out.print(root.val + " "); // 根 inOrderRecursive(root.right); // 右 } ``` **非递归实现**： ```java void inOrderIterative(TreeNode root) { Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); TreeNode curr = root; while (curr != null || !stack.isEmpty()) { while (curr != null) { // 深入左子树 stack.push(curr); curr = curr.left; } curr = stack.pop(); System.out.print(curr.val + " "); curr = curr.right; // 转向右子树 } } ``` （参考引用[1]的节点回溯机制） #### 3. 后序遍历 **递归实现**： ```java void postOrderRecursive(TreeNode root) { if (root == null) return; postOrderRecursive(root.left); // 左 postOrderRecursive(root.right); // 右 System.out.print(root.val + " "); // 根 } ``` **非递归实现（双栈法）**： ```java void postOrderIterative(TreeNode root) { if (root == null) return; Stack<TreeNode> stack1 = new Stack<>(); Stack<TreeNode> stack2 = new Stack<>(); stack1.push(root); while (!stack1.isEmpty()) { TreeNode node = stack1.pop(); stack2.push(node); if (node.left != null) stack1.push(node.left); if (node.right != null) stack1.push(node.right); } while (!stack2.isEmpty()) { System.out.print(stack2.pop().val + " "); } } ``` （基于引用[1]的栈应用扩展） ### 三、测试示例 ```java public class TreeTest { public static void main(String[] args) { // 构建测试二叉树 TreeNode root = new TreeNode(1); root.left = new TreeNode(2); root.right = new TreeNode(3); root.left.left = new TreeNode(4); root.left.right = new TreeNode(5); // 执行遍历 TreeTraversal traversal = new TreeTraversal(); System.out.print("先序遍历："); traversal.preOrderIterative(root); } } ``` （参考引用[2]的测试类结构）