数据结构——18 二叉树（非递归）

Posted 2023-02-28 langtaol

二叉树——非递归法

二叉树——使用非递归方法，创建树、前中后序及层级遍历树。
建立树时，按照左子树小于树根，右子树大于树根，这样中序遍历就是有序表

#include<iostream>
#include<queue>       //层级遍历时，用到了queue模板类
#include<stack>       //前中后遍历时，用到了stack模板类
using namespace std;
class node            //树节点定义

public:
	int data;         //元素值
	node *parent;     //父节点
	node *left;       //左子节点
	node *right;      //右子节点
	int tag;        //这个在后序遍历中用到，作为标志位
public:
//	node():data(-1),parent(NULL),left(NULL),right(NULL);
	node(int num):data(num),parent(NULL),left(NULL),right(NULL),tag(0);        //构造函数，初始化类成员变量

;

class tree            //树定义

public:
	tree(int num[],int len);           //构造函数


	void insertNode(int data);         //安左低右高插入树的节点
	void preOrderTree();               //前序
	void inOrderTree();                //中序             
	void postOrderTree();              //后序
	void levelOrderTree();             //层级遍历


private:
	node *root;                        //树的根节点
;

tree::tree(int num[],int len)          //构造函数，插入树节点

	root=new node(num[0]);
	for(int i=1;i<len;i++)
		insertNode(num[i]);

void tree::insertNode(int data)

	node *p,*par;
	node *newnode=new node(data);
	p=par=root;


	while(p)
	
		par=p;
		if(data > p->data)
			p=p->right;
		else if(data < p->data)
			p=p->left;
		else if(data == p->data)
		
			delete newnode;
			return;
		
	


	newnode->parent=par;
	if(par->data > newnode->data)
		par->left=newnode;
	else
		par->right=newnode;


void tree::preOrderTree()             //先序遍历

	stack<node *> s;
	node *p=root;                     //从根节点开始
	
	while(p|| !s.empty())             //树不为空或栈不为空
	
		while(p)                      //遍历左子树，压入栈，入栈前，输出节点
		
			cout<<p->data<<"  ";
			s.push(p);
			p=p->left;
			
		
		if(!s.empty())
		
			p=s.top();
			s.pop();
			p=p->right;
		
	


void tree::inOrderTree()            //中序遍历

	stack<node *> s;
	node *p=root;                   //从根节点开始
	 
	while(p|| !s.empty())           //树不为空或栈不为空
	
		while(p)                    //遍历左子树，压入栈
		
			s.push(p);
			p=p->left;
		
		if(!s.empty())
		
			p=s.top();              //p指向栈顶
			s.pop();                //出栈
			cout<<p->data<<"  ";
			p=p->right;             //指向这个节点的右子树，遍历右子树做准备
		
	


void tree::postOrderTree()           //后序遍历

	stack<node *> s;
	node *p=root;
	
	while(p|| !s.empty())
	
		while(p)
		
			s.push(p);
			p=p->left;
			
		
		if(!s.empty())
		
			p=s.top();
			if(p->tag)       //tag为0表示遍历左子树前的保护现场，tag为1表示遍历右子树前的现场保护
			
			cout<<p->data<<"  ";
			s.pop();
			p=NULL;
			
			else
			
				p->tag=1;
				p=p->right;
			
			
			
		
	


void tree::levelOrderTree()    //层级遍历

	queue<node *> q;           //定义一个队列
	node *ptr=NULL;


	q.push(root);
	while(!q.empty())
	
		ptr=q.front();         //得到队列的头节点
		q.pop();               //出队列
		cout<<ptr->data<<"  ";


		if(ptr->left!=NULL)    //当前节点存在左节点，左节点入队
			q.push(ptr->left);
		if(ptr->right!=NULL)   //当前节点存在右节点，右节点入队
			q.push(ptr->right);	
	



int main()

	int num[8]=5,3,7,2,4,6,8,1;
	tree t(num,8);


	cout<<"前序遍历:  ";
	t.preOrderTree();
	cout<<endl<<endl;


	cout<<"中序遍历:  ";
	t.inOrderTree();
	cout<<endl<<endl;


	cout<<"后序遍历:  ";
	t.postOrderTree();
	cout<<endl<<endl;


	cout<<"层级遍历:  ";
	t.levelOrderTree();
	cout<<endl;
	return 0;