Java 二叉树中Morris遍历与递归顺序的性能

在去面试之前，我正在做一些准备，我刚刚了解了莫里斯·特拉弗斯

这是我用Java编写的Morris Traversal代码（其工作原理）：

下面是我的顺序方法代码：

protected void recInOrder() {
    if(this.root != null)
        recInOrderHelper(this.root);
    else
        System.out.println("The Tree Is Empty");;
}//recInOrder


private void recInOrderHelper(BinaryNode node)  {
    if(node != null){
        recInOrderHelper(node.getLeftChild());
        System.out.println(node.getNodeData().getId());
        recInOrderHelper(node.getRightChild());
    }
}//recInOrderHelper

我主要做的是： 我在我的二叉树中插入了7000000个节点，然后进行了下一个小检查：

long start = System.currentTimeMillis();
tree4.morrisTraversalInOrder();
System.out.println("morris traversal TOOK: " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");

start = System.currentTimeMillis();
tree4.recInOrder();
System.out.println("recursive in-order TOOK: " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");

结果让我大吃一惊

结果如下：

莫里斯穿越时间：637毫秒

按顺序递归：367毫秒

注意-当我进行此测试时，我对morrisTraversal（）和RecinonderHelper（）方法中的所有System.out.println（…）进行了注释。

这些结果让我惊讶，因为我认为Morris遍历会更快，因为它是迭代的（不打开堆栈帧等），顺序是递归的（为每个递归调用打开大约7000000个堆栈帧）

我知道他们都是O（n）， 很明显，我在某些事情上是错的，但哪一个呢？我错过了什么？为什么Morris遍历要比顺序递归慢得多

编辑-我还做了下一个测试： 我没有向树中插入7000000个节点，而是插入100000个节点 我确实运行了下一个代码：

//running the two algorithms one time before doing the actual test(but in the same execution)
tree4.recInOrder();
tree4.morrisTraversalInOrder();

//starting the actual test
long start = System.currentTimeMillis();
for(i = 0; i < 100000; i++){
    tree4.recInOrder(); 
}
System.out.println("Recursive In-Order TOOK: " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");

start = System.currentTimeMillis();
for(i = 0; i < 100000; i++){
    tree4.morrisTraversalInOrder(); 
}
System.out.println("Morris Traversal TOOK: " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");

//在执行实际测试之前（但在同一执行中）运行两个算法一次
tree4.recinoder（）；
tree4.morris顺序（）；
//开始实际测试
长启动=System.currentTimeMillis（）；
对于（i=0；i<100000；i++）{
tree4.recinoder（）；
}
System.out.println（“按顺序递归：”+（System.currentTimeMillis（）-start）+“ms”）；
start=System.currentTimeMillis（）；
对于（i=0；i<100000；i++）{
tree4.morris顺序（）；
}
System.out.println（“Morris Traversal take:”+（System.currentTimeMillis（）-start）+“ms”）；

结果是：

递归顺序：214434毫秒

Morris Traversal拍摄时间：502786毫秒

正如你们所看到的，莫里斯遍历和按顺序递归相比仍然非常慢。 所以我做了另一个测试，只插入了1000个节点，每个代码只运行了10000次 结果是：

按顺序递归：44毫秒

莫里斯穿越时间：97毫秒

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我还是不明白？为什么Morris遍历速度较慢？

如果不将性能评估分解为它们的组件，很难说出来，但是Morris遍历本质上是在使用伪右侧部分跟踪节点时遍历树的一部分两次。你在Morris循环中也做了更多的功，所以常数因子会更大。奇怪的是，它几乎是2倍，但如果没有进一步的细节，我不会相信这是实际成本。

你没有热身通行证。您应该首先执行这两个方法，然后再定时执行它们。您还忽略了一个事实，即大多数Java代码都在长时间运行的进程中运行，这些进程最终会编译成机器代码。我会尝试使用较小的树并多次执行遍历。

请看这里，您必须理解逻辑。只需对莫里斯进行试运行，以便遍历，比如说需要时间2k。现在进行递归顺序遍历的试运行，我非常确定您将发现时间或多或少为k。 这里的逻辑是Morris索引遍历所花费的时间是索引遍历所花费时间的两倍，因为我们最多到达每个节点2次。一次用于创建虚拟右链接，另一次用于删除该右链接

现在，如果你对空间复杂性感兴趣，那么莫里斯顺序遍历就像一个国王。这里你不需要额外的空间。它的空间复杂度为O（1），而递归序遍历的空间复杂度为O（n）。

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希望您现在能够理解这两种遍历策略的用法。：）

有人能解释为什么Morris遍历较慢？

//running the two algorithms one time before doing the actual test(but in the same execution)
tree4.recInOrder();
tree4.morrisTraversalInOrder();

//starting the actual test
long start = System.currentTimeMillis();
for(i = 0; i < 100000; i++){
    tree4.recInOrder(); 
}
System.out.println("Recursive In-Order TOOK: " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");

start = System.currentTimeMillis();
for(i = 0; i < 100000; i++){
    tree4.morrisTraversalInOrder(); 
}
System.out.println("Morris Traversal TOOK: " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");