Java中的树遍历：迭代还是递归？ [关闭]答案

【问题标题】：Tree traversal in Java: Iterative or recursive? [closed]Java中的树遍历：迭代还是递归？ [关闭]
【发布时间】：2014-08-21 08:51:48
【问题描述】：

今天和同事都写了一个java遍历树的方法。他以迭代的方式做到这一点，而我则递归。想象以下对象：

class TreeElement {
    private List<TreeElement> children;
    // Getters and setters...
}

以及两种可能的遍历方式：

方法一：

void traverseTree1(TreeElement rootElement) {
    List<TreeElement> q = new ArrayList<TreeElement>();
    q.add(rootElement);
    while(!q.isEmpty()) {
        TreeElement elem = q.get(0);
        handleElement(elem);
        q.addAll(elem.getChildren());
    }
}

方法二：

void traverseTree2(TreeElement element) {
    handleElement(element);
    for (TreeElement child : element.getChildren()) {
        traverseTree2(child);
    }
}

我现在的问题是，关于执行时间和内存使用情况，应该使用哪种方法？有什么真正的区别，还是编译器对代码进行了如此多的优化以至于没有？

PS：元素的遍历顺序并不重要。

【问题讨论】：

方法二：调用自身。我认为这符合递归的条件。
你确定这些方法是等价的吗？我认为第二个将按深度探索节点，而第一个按广度探索节点

标签： java recursion tree iteration

【解决方案1】：

在内存使用方面，traverseTree2 方法看起来更好，因为避免实例化 ArrayList 对象，考虑到创建对象总是需要一些时间，它也会对性能产生一些影响。我会使用 traverseTree2 方法。

【讨论】：

第一种方法只实例化一个列表。这应该不是问题......

【解决方案2】：

我敢打赌，当涉及到执行时间时，这两种方法几乎是相等的。不过，您可以通过使用 Queue 而不是 List 来改进第一个。

但是，如果树很大，方法 2 会冒着获得StackOverflowError 的风险。方法 1 可以避免这种情况。

【讨论】：

所以你的意思是第二种方法使用更多的内存。但是大约多少呢？这是一个明显的差异，比如内存的两倍甚至更多倍，还是更像是一个理论上的东西？
不完全是。根据树的平衡方式，任何一个都可能占用更多内存。过多的递归会占用无法释放的局部变量和参数的内存，最终导致StackOverflowError。
而且你的栈（递归使用的）通常小于堆（ArrayList 使用的）。

【解决方案3】：

如果您担心方法性能，那么运行代码并对其进行分析可能符合您的最大利益。真的没有其他方法可以明确地告诉你哪种方法效果更好。

【讨论】：

我知道这样一个抽象的问题没有确定的答案，但我希望从更有经验的程序员那里得到一些趋势和信息。
@ItsJustTony 在我看来（这只是一个猜测），我感觉递归方法会更快，因为它看起来整体调用的方法更少并且使用的条件更少。但同样，最好的确定方法是对其进行分析。