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一步一步学数据结构之1--n（二叉树遍历--非递归实现）

2013-08-17 21:59 302 查看

这里只发代码，思路在代码注释里有，二叉树和二叉树遍历定义可在本博客数据系列中查找，所有代码加在二叉树操作博文中的代码均可正常运行。

一. 前序遍历:

[b]前序遍历按照“根结点-左孩子-右孩子”的顺序进行访问。[/b]

递归实现：

//递归实现前序遍历
void pre_order_traversal(BTreeNode* root)
{
if(NULL != root)
{
printf("%c, ", ((Node*)root)->v);

pre_order_traversal(root->left);
pre_order_traversal(root->right);
}
}

非递归实现：

根据前序遍历访问的顺序，优先访问根结点，然后再分别访问左孩子和右孩子。即对于任一结点，其可看做是根结点，因此可以直接访问，访问完之后，若其左孩子不为空，按相同规则访问它的左子树；当访问其左子树时，再访问它的右子树。

//非递归实现前序遍历
void pre_orther_traversal(BTreeNode* root)
{
/*
对于任一结点P：

1)访问结点P，并将结点P入栈;

2)判断结点P的左孩子是否为空，若为空，则取栈顶结点并进行出栈操作，
并将栈顶结点的右孩子置为当前的结点P，循环至1);若不为空，则将P的
左孩子置为当前的结点P;

3)直到P为NULL并且栈为空，则遍历结束。
*/
LinkStack* stack = LinkStack_Create();

BTreeNode* p = root;

while((NULL != p) || (!LinkStack_Empty(stack)))
{
while(NULL != p)
{
printf("%c, ", ((Node*)p)->v);

LinkStack_Push(stack, p);

p = p->left;
}

if(!LinkStack_Empty(stack))
{
p = LinkStack_Top(stack);

LinkStack_Pop(stack);

p = p->right;
}
}

LinkStack_Destroy(stack);
}

二. 中序遍历:

中序遍历按照“左孩子-根结点-右孩子”的顺序进行访问。

递归实现：

//递归实现中序遍历
void middle_order_traversal(BTreeNode* root)
{
if(NULL != root)
{
middle_order_traversal(root->left);

printf("%c, ", ((Node*)root)->v);

middle_order_traversal(root->right);
}
}

非递归实现：

根据中序遍历的顺序，对于任一结点，优先访问其左孩子，而左孩子结点又可以看做一根结点，然后继续访问其左孩子结点，直到遇到左孩子结点为空的结点才进行访问，然后按相同的规则访问其右子树。

//非递归实现中序遍历
void middle_orther_traversal(BTreeNode* root)
{
/*
对于任一结点P，

1)若其左孩子不为空，则将P入栈并将P的左孩子置为当前的P，然后对当前结点P再进行相同的处理；

2)若其左孩子为空，则取栈顶元素并进行出栈操作，访问该栈顶结点，然后将当前的P置为栈顶结点的右孩子；

3)直到P为NULL并且栈为空则遍历结束

*/
LinkStack* stack = LinkStack_Create();

BTreeNode* p = root;

while((NULL != p) || (!LinkStack_Empty(stack)))
{
while(NULL != p)
{

LinkStack_Push(stack, p);

p = p->left;
}

if(!LinkStack_Empty(stack))
{
p = LinkStack_Top(stack);

printf("%c, ", ((Node*)p)->v);

LinkStack_Pop(stack);

p = p->right;
}
}

LinkStack_Destroy(stack);
}

三. 后序遍历

后序遍历按照“左孩子-右孩子-根结点”的顺序进行访问。

递归实现：

//递归实现后序遍历
void post_order_traversal(BTreeNode* root)
{
if(NULL != root)
{
post_order_traversal(root->left);
post_order_traversal(root->right);

printf("%c, ", ((Node*)root)->v);
}
}

非递归实现：

//非递归实现后序遍历
void post_orther_traversal(BTreeNode* root)
{
/*
要保证根结点在左孩子和右孩子访问之后才能访问，因此对于任一结点P，先将其入栈。
如果P不存在左孩子和右孩子，则可以直接访问它；
或者P存在左孩子或者右孩子，
但是其左孩子和右孩子都已被访问过了，则同样可以直接访问该结点。
若非上述两种情况，则将P的右孩子和左孩子依次入栈，这样就保证了每次取栈顶元素的时候，
左孩子在右孩子前面被访问，左孩子和右孩子都在根结点前面被访问。
*/
LinkStack* stack = LinkStack_Create();

BTreeNode* cur ;//当前结点
BTreeNode* pre = NULL;//前一次访问的结点

LinkStack_Push(stack, root);

while(!LinkStack_Empty(stack))
{
//如果当前结点没有孩子结点或者孩子节点都已被访问过
cur = (BTreeNode*)LinkStack_Top(stack);

if(((NULL==cur->left)&&(NULL==cur->right)) ||
(
(NULL!=pre) && ((pre==cur->left) || (pre==cur->right))  ))
{
printf("%c, ", ((Node*)cur)->v);

LinkStack_Pop(stack);

pre = cur;
}
else
{
if(NULL != cur->right)
{
LinkStack_Push(stack, cur->right);
}
if(NULL != cur->left)
{
LinkStack_Push(stack, cur->left);
}
}
}

LinkStack_Destroy(stack);
}

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