树的非递归遍历

Posted 2020-06-17

   树是递归定义的，利用递归算法遍历树实现起来比较简单，然而难的是非递归遍历。非递归遍历需要借助栈这一数据结构来完成。

首先定义树的结点和构建链表栈：

//定义树的节点
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* lchild;
struct Node* rchild;
}Node;
//定义栈节点
typedef struct Stacknode
{
Node* tnode;
struct Stacknode* next;
}Stacknode; 
//构建栈
typedef struct Stacktree
{
struct Stacknode* top;
}Stacktree;
//初始化栈
void init_stack(Stacktree* T)
{
T->top=NULL;
}
//判断栈是否为空
int is_stack_empty(Stacktree* T)
{
if(T->top==NULL)
return 1;
return 0;
}
//获取栈顶值
Node* get_stack_topvalue(Stacktree* T)
{
if(is_stack_empty(T))
{
return (Node*)-1;
}
return T->top->tnode;
}
//进栈
void Push(Stacktree* T,Node* value)
{
if(T==NULL)
{
return ;
}
Stacknode* newnode=(Stacknode*)malloc(1*sizeof(Stacknode));
newnode->tnode=value;
newnode->next=T->top;
T->top=newnode;
}
//出栈
void Pop(Stacktree* T)
{
if(is_stack_empty(T))
{
return ;
}
Stacknode* tmp=T->top;
T->top=T->top->next;
free(tmp);
tmp=NULL;
}

创建树：

Node* create_tree()
{
int _data;
scanf("%d",&_data);
if(_data==-1)
{
return NULL;
}
Node* root=(Node*)malloc(1*sizeof(Node));
root->data=_data;
root->lchild=create_tree();
root->rchild=create_tree();
return root;
}

遍历：

1.非递归前序遍历：

思想：（1）访问结点p，并将节点p进栈。如p的左孩子不为空，这将p的左孩子置为结点p，重复（1）；若p的左孩子为空，这获取栈顶值并出栈，栈顶结点的右孩子赋给p，重复（1），如栈为空且p==NULL，则遍历结束。

void pre_print(Node* root)
{
if(root)
{
Stacktree st;
init_stack(&st);
while(root!=NULL || !is_stack_empty(&st))
{
while(root!=NULL)
{
printf("%d\t",root->data);
Push(&st,root);
root=root->lchild;
}
if(!is_stack_empty(&st))
{
root=get_stack_topvalue(&st);
Pop(&st);
root=root->rchild;
}
}
printf("\n");
}
}

2.非递归中序遍历：

思想：

对于任意结点p

（1）若左孩子不为空，则将p进栈并将p的左孩子置为当前的p，然后对当前结点p进行同样处理。

（2）若左孩子为空，这访问该结点，并将栈顶元素出栈且将p置为栈顶元素的右孩子，进行（1）操作。

（3）知道p为空且栈顶元素为空时遍历结束。

void mid_print(Node* root)
{
if(root)
{
Stacktree st;
init_stack(&st);
while(root!=NULL || !is_stack_empty(&st))
{
while(root!=NULL)
{  
Push(&st,root);
root=root->lchild;
}
if(!is_stack_empty(&st))
{
root=get_stack_topvalue(&st);
Pop(&st);
printf("%d\t",root->data);
root=root->rchild;
}
}
}
}

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