數(shù)據(jù)結(jié)構課程今天把二叉樹的非遞歸遍歷實現(xiàn)了 后序的有點難度 呵呵
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct BitNode
{
char data;
BitNode *lchild,*rchild;
int ltag,rtag;
}BitNode,*BitTree,ElemType; //樹的結(jié)構體定義
typedef struct node
{
ElemType stack;
struct node *next;
}linkstack; //棧的結(jié)構體定義
int initstack(linkstack **s)//初始化一個帶頭結(jié)點的空棧
{
*s=(linkstack *)malloc(sizeof(linkstack));
if(*s==NULL)exit(-1);
(*s)->next=NULL;
return 1;
}
int push(linkstack *s,ElemType *x)//入棧操作,,將x的數(shù)據(jù)元素插入棧s中,,使x成為新的棧頂元素
{
linkstack *p,*q;
q=s;
p=(linkstack *)malloc(sizeof(linkstack));
if(!p)exit(-1);
p->stack=*x;
p->next=NULL;
while(q->next)
q=q->next;
q->next=p;
return 1;
}
/////////////////////////////////////////////////
//因為非遞歸遍歷算法 調(diào)用的棧不需要 全部出棧
//進棧的鏈表實現(xiàn)的 真正算法為
// q->stack=*x;
// q->next=S->next;
// S->next=q;
////////////////////////////////////////////////
int pop(linkstack *s,ElemType *e)//出棧操作,先將棧s的棧頂結(jié)點的值送到e所指向的內(nèi)存單元,然后刪除棧頂結(jié)點
{
linkstack *p,*q;
p=s;
if(s->next==NULL)return 0;
while(p->next)
{
q=p;
p=p->next;
}
q->next=NULL;
*e=p->stack;
free(p);
return 1;
}
int emptystack(linkstack *s)//判斷棧是否為空
{
if(s->next==NULL)return 1;
else return 0;
}
int gettop(linkstack *s,ElemType *e)
{
linkstack *p,*q;
p=s;
if(s->next==NULL)return 0;
while(p->next)
{
q=p;
p=p->next;
}
*e=p->stack;
return 1;
}
BitTree CreateBiTree()
{
BitTree bt;
char x;
x=getchar();
if(x=='#') bt=NULL;
else
{
bt=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
bt->data=x;
bt->lchild=NULL;
bt->rchild=NULL;
bt->lchild=CreateBiTree();
bt->rchild=CreateBiTree();
}
return bt;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Comment:非遞歸先序遍歷 二叉樹
//Algorithm:沿著左指針訪問沿途經(jīng)過的根節(jié)點,,同時將右指針進棧,,以便在遞歸訪
//問左子樹完成后能得到右子樹的根節(jié)點的地址,如此重復進行,,直到??铡?br>//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void PreOrderBiTree(BitTree T)
{
linkstack *S;
BitTree p,q;
q=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
initstack(&S);
p=T;
while(p||!emptystack(S))
{
while (p)
{
printf("%c ",p->data);
push(S,p);
p=p->lchild;
}
if(pop(S,q))
p=q->rchild;
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Comment:非遞歸中序遍歷 二叉樹
//Algorithm:先沿著左指針走到二叉樹中最左下的結(jié)點,,即左指針為空的結(jié)點,,將沿
//途經(jīng)過的根節(jié)點,指針進棧,。當左指針為空時,,從棧中取出根節(jié)點訪問,然后再跳
//到右子樹上,。
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void InOrderBiTree(BitTree T)
{
linkstack *S;
BitTree p,q;
q=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
initstack(&S);
p=T;
while (p||!emptystack(S))
{
while (p)
{
push(S,p);
p=p->lchild;
}
pop(S,q);
printf("%c",q->data);
p=q->rchild;
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Comment:非遞歸后續(xù)遍歷 二叉樹
//Algorithm:先沿著左指針走到二叉樹中最左下的結(jié)點,,將沿途經(jīng)過的根節(jié)點指針進
//棧,若右子樹為空,,則彈棧并訪問根節(jié)點,,否則,跳到右子樹上,。
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void PostOrderBiTree(BitTree T)
{
linkstack *S;
BitTree p,q;
char flag;//標記訪問過的節(jié)點
initstack(&S);
q=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
p=T;
while (p||!emptystack(S))
{
if(p!=q)
{
while(p) //當子樹p不為空時 進棧
{
push(S,p);
if(p->lchild)p=p->lchild; //不為空 后移指向左子樹
else p=p->rchild; //為空指向 右子樹
}
}
if (emptystack(S))break;
gettop(S,q);
if(q->rchild==p) //判斷是 遍歷過 右子樹 如遍歷過右子樹 說明該遍歷根子樹
{
p=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
pop(S,p);
printf("%c",p->data);
p=q;
flag = p->data; //記錄 遍歷過的子樹
}
else
{
p=q->rchild;
if (flag == p->data)//如果根節(jié)點的右子樹剛剛訪問完成,,那么打印根節(jié)點。
{
p=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
pop(S,p);
printf("%c",p->data);
p=q;
flag = p->data;
}
}
}
}
二叉樹的前序,、中序,、后序非遞歸遍歷(轉(zhuǎn))
在CU的blog中看到這篇還不錯的文章,故轉(zhuǎn)來拜讀,。
作者的后序遍歷寫的不錯,,用棧加上遍歷指針,這樣就不需要修改結(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構了,。贊一個~
這里是源地址,。
http://blog./space.php?uid=20775243&do=blog&id=2554952
/*
* Description:
* 二叉搜索樹的相關操作(創(chuàng)建,,插入節(jié)點,前,、中,、后序遞歸和非遞歸遍歷二叉樹)
* Author :FinL
* Language: C
* Date : 2010-08-29
*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Node{
int data;
Node *leftchild;
Node *rightchild;
}Node;
/*
初始化一棵二叉樹排序樹。
*/
void InitBinaryTree(Node**root,int elem)
{
*root=(Node*)malloc(sizeof(Node));
if(!(*root))
{
printf("Memory allocation for root failed.\n");
return;
}
(*root)->data=elem;
(*root)->leftchild=NULL;
(*root)->rightchild=NULL;
}
/*
向二叉樹排序樹中插入結(jié)點,。
*/
void InsertNode(Node *root,int elem)
{
Node *newnode=NULL;
Node *p=root,*last_p=NULL;
newnode=(Node*)malloc(sizeof(Node));
if(!newnode)
{
printf("Memory allocation for newnode failed.\n");
return;
}
newnode->data=elem;
newnode->leftchild=NULL;
newnode->rightchild=NULL;
while(NULL!=p)
{
last_p=p;
if(newnode->data<p->data)
{
p=p->leftchild;
}
else if(newnode->data>p->data)
{
p=p->rightchild;
}
else
{
printf("Node to be inserted has existed.\n");
free(newnode);
return;
}
}
p=last_p;
if(newnode->data<p->data)
{
p->leftchild=newnode;
}
else
{
p->rightchild=newnode;
}
}
/*
創(chuàng)建一棵二叉樹排序樹,。
*/
void CreatBinarySearchTree(Node **root,int data[],int num)
{
int i;
for(i=0;i<num;i++)
{
if(NULL==*root)
{
InitBinaryTree(root,data[i]);
}
else
{
InsertNode(*root,data[i]);
}
}
}
/*
前序遍歷二叉樹,遞歸方法,。
*/
void PreOrderRec(Node *root)
{
if(NULL!=root)
{
printf("%d ",root->data);
PreOrderRec(root->leftchild);
PreOrderRec(root->rightchild);
}
}
/*
前序遍歷二叉樹,,非遞歸方法。
*/
void PreOrderNoRec(Node *root)
{
Node *p=root;
Node *stack[30];
int num=0;
while(NULL!=p||num>0)
{
while(NULL!=p)
{
printf("%d ",p->data);
stack[num++]=p;
p=p->leftchild;
}
num--;
p=stack[num];
p=p->rightchild;
}
printf("\n");
}
/*
中序遍歷二叉樹,,遞歸方法,。
*/
void InOrderRec(Node *root)
{
if(NULL!=root)
{
InOrderRec(root->leftchild);
printf("%d ",root->data);
InOrderRec(root->rightchild);
}
}
/*
中序遍歷二叉樹,非遞歸方法,,使用棧,。
*/
void InOrderNoRec(Node *root)
{
Node *p=root;
int num=0;
Node *stack[30];
while(NULL!=p||num>0)
{
while(NULL!=p)
{
stack[num++]=p;
p=p->leftchild;
}
num--;
p=stack[num];
printf("%d ",p->data);
p=p->rightchild;
}
printf("\n");
}
/*
后序遍歷二叉樹,遞歸方法,。
*/
void PostOrderRec(Node *root)
{
if(NULL!=root)
{
PostOrderRec(root->leftchild);
PostOrderRec(root->rightchild);
printf("%d ",root->data);
}
}
/*
后序遍歷二叉樹,,非遞歸方法。
*/
void PostOrderNoRec(Node *root)
{
Node *p=root;
Node *stack[30];
int num=0;
Node *have_visited=NULL;
while(NULL!=p||num>0)
{
while(NULL!=p)
{
stack[num++]=p;
p=p->leftchild;
}
p=stack[num-1];
if(NULL==p->rightchild||have_visited==p->rightchild)
{
printf("%d ",p->data);
num--;
have_visited=p;
p=NULL;
}
else
{
p=p->rightchild;
}
}
printf("\n");
}
int main()
{
Node *root=NULL;
int num=0;
int data[]={5,2,4,0,0,5,0,0,3,6,8,0,10,0,7,0,9};
num=sizeof(data)/sizeof(int);
CreatBinarySearchTree(&root,data,num);
printf("This is Preorder traversal.\n");
PreOrderNoRec(root);
PreOrderRec(root);
printf("\n");
printf("This is Inorder traversal.\n");
InOrderNoRec(root);
InOrderRec(root);
printf("\n");
printf("This is Postorder traversal.\n");
PostOrderNoRec(root);
PostOrderRec(root);
printf("\n");
return 0;
}
另外一種方法是在stack結(jié)構體里面添加一個標志,,用于判斷節(jié)點是否已經(jīng)遍歷過(或者說是否需要從stack里面彈出)
前序,、中序、后序的非遞歸遍歷中,,要數(shù)后序最為麻煩,,如果只在棧中保留指向結(jié)點的指針,那是不夠的,,必須有一些額外的信息存放在棧中,。
方法有很多,這里只舉一種,,先定義棧結(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構
typedef struct{Node * p; int rvisited;}SNode //Node 是二叉樹的結(jié)點結(jié)構,,rvisited==1代表p所指向的結(jié)點的右結(jié)點已被訪問過。
lastOrderTraverse(BiTree bt){
//首先,,從根節(jié)點開始,,往左下方走,一直走到頭,,將路徑上的每一個結(jié)點入棧,。
p = bt;
while(bt){
push(bt, 0); //push到棧中兩個信息,一是結(jié)點指針,一是其右結(jié)點是否被訪問過
bt = bt.lchild;
}
//然后進入循環(huán)體
while(!Stack.empty()){ //只要棧非空
sn = Stack.getTop(); // sn是棧頂結(jié)點
//注意,,任意一個結(jié)點N,,只要他有左孩子,則在N入棧之后,,N的左孩子必然也跟著入棧了(這個體現(xiàn)在算法的后半部分),所以當我們拿到棧頂元素的時候,,可以確信這個元素要么沒有左孩子,,要么其左孩子已經(jīng)被訪問過,所以此時我們就不關心它的左孩子了,,我們只關心其右孩子,。
//若其右孩子已經(jīng)被訪問過,或是該元素沒有右孩子,,則由后序遍歷的定義,,此時可以visit這個結(jié)點了。
if(!sn.p.rchild || sn.rvisited){
p = pop();
visit(p);
}
else //若它的右孩子存在且rvisited為0,,說明以前還沒有動過它的右孩子,,于是就去處理一下其右孩子。
{
//此時我們要從其右孩子結(jié)點開始一直往左下方走,,直至走到盡頭,,將這條路徑上的所有結(jié)點都入棧。
//當然,,入棧之前要先將該結(jié)點的rvisited設成1,,因為其右孩子的入棧意味著它的右孩子必將先于它被訪問(這很好理解,因為我們總是從棧頂取出元素來進行visit),。由此可知,,下一次該元素再處于棧頂時,其右孩子必然已被visit過了,,所以此處可以將rvisited設置為1,。
sn.rvisited = 1;
//往左下方走到盡頭,將路徑上所有元素入棧
p = sn.p.rchild;
while(p != 0){
push(p, 0);
p = p.lchild;
}
}//這一輪循環(huán)已結(jié)束,,剛剛?cè)霔5哪切┙Y(jié)點我們不必管它了,,下一輪循環(huán)會將這些結(jié)點照顧的很好。
}
}