二叉树前中后序遍历：递归与迭代实现详解 | 极客日志

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二叉树前中后序遍历：递归与迭代实现详解

二叉树遍历包含前序、中序和后序三种基本模式，分别对应根左右、左根右、左右根的访问顺序。本文通过 Java 语言详细对比了递归与迭代两种实现方案。递归写法简洁直观，利用系统调用栈；迭代法则借助显式栈模拟递归过程，避免栈溢出风险。重点剖析后序遍历迭代的两种策略：标记法与前序翻转法，解析其核心逻辑与边界处理。适合准备面试或巩固数据结构基础的开发者阅读。

dehua dong发布于 2026/2/280 浏览

二叉树前中后序遍历：递归与迭代实现详解

二叉树遍历基础

二叉树是数据结构中的核心结构之一，其遍历方式决定了访问节点的顺序。常见的遍历包括前序（根左右）、中序（左根右）和后序（左右根）。本文将深入探讨这三种遍历的递归与迭代实现，重点分析代码逻辑与空间复杂度。

一、二叉树的前序遍历

1. 递归写法

前序遍历的核心规则是'根节点 → 左子树 → 右子树'。递归实现最为直观，利用系统调用栈自动维护状态。

核心思路

若当前节点为空，直接返回。
将当前节点值加入结果列表。
递归遍历左子树。
递归遍历右子树。

代码示例

/**
 * Definition for a binary tree node.
 */
class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode() {}
    TreeNode(int val) { this.val = val; }
    TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}

class Solution {
    private List<Integer> list = new ArrayList<>();

    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        find(root);
        return list;
    }

    private void find(TreeNode node) {
        if (node != null) {
            list.add(node.val);
            find(node.left);
            find(node.right);
        }
    }
}

解析这种写法简洁明了，时间复杂度为 O(n)，每个节点访问一次。空间复杂度取决于递归深度，最坏情况为 O(n)。注意全局变量 list 在多次调用时需注意重置，实际工程中建议作为参数传递或局部初始化。

2. 迭代写法

迭代法借助显式栈来模拟递归过程，避免深层递归导致的栈溢出风险。

核心思路

使用栈存储待访问节点。
遵循'先右后左'入栈原则，确保弹出时'先左后右'，符合前序遍历顺序。

步骤拆解

class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) return list;
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
        stack.push(root);
        while (!stack.isEmpty()) {
            TreeNode node = stack.pop();
            if (node == null) continue;
            list.add(node.val);
            stack.push(node.right);
            stack.push(node.left);
        }
        return list;
    }
}

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) return list;
        inOrder(root, list);
        return list;
    }

    public void inOrder(TreeNode root, List<Integer> list) {
        if (root == null) return;
        inOrder(root.left, list);
        list.add(root.val);
        inOrder(root.right, list);
    }
}

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) return list;
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
        while (!stack.isEmpty() || root != null) {
            while (root != null) {
                stack.push(root);
                root = root.left;
            }
            root = stack.pop();
            list.add(root.val);
            root = root.right;
        }
        return list;
    }
}

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) return list;
        postOrder(root, list);
        return list;
    }

    public void postOrder(TreeNode root, List<Integer> list) {
        if (root == null) return;
        postOrder(root.left, list);
        postOrder(root.right, list);
        list.add(root.val);
    }
}

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) return list;
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
        TreeNode pre = null;
        while (root != null || !stack.isEmpty()) {
            while (root != null) {
                stack.push(root);
                root = root.left;
            }
            TreeNode node = stack.peek();
            if (node.right == null || pre == node.right) {
                list.add(stack.pop().val);
                pre = node;
                root = null;
            } else {
                root = node.right;
            }
        }
        return list;
    }
}

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) return list;
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
        stack.push(root);
        while (!stack.isEmpty()) {
            TreeNode node = stack.pop();
            list.add(node.val);
            if (node.left != null) stack.push(node.left);
            if (node.right != null) stack.push(node.right);
        }
        Collections.reverse(list);
        return list;
    }
}