二叉树前序、中序、后序非递归遍历

我们知道二叉树的递归遍历写起来很简单,但是稍微不太容易理解。为了更好地理解二叉树的遍历过程,这里用栈来模拟递归的步进步出。

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using namespace std;

typedef struct BiTNode
{
	char data;
	struct BiTNode *lchild, *rchild;      //左右孩子    
}BiTNode, *BiTree;

//按先序遍历创建二叉树    
//BiTree *CreateBiTree()     //返回结点指针类型    
//void CreateBiTree(BiTree &root)      //引用类型的参数    
void CreateBiTree(BiTNode **root)    //二级指针作为函数参数    
{
	char ch; //要插入的数据    
	cin>>ch;    
	if (ch == '#')
		*root = NULL;
	else
	{
		*root = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));
		(*root)->data = ch;
		printf("请输入%c的左孩子:", ch);
		CreateBiTree(&((*root)->lchild));
		printf("请输入%c的右孩子:", ch);
		CreateBiTree(&((*root)->rchild));
	}
}

//前序遍历的递归算法程序    
void PreOrder(BiTNode *root)
{
	if (root == NULL)
		return;
	printf("%c ", root->data); //输出数据    
	PreOrder(root->lchild); //递归调用,前序遍历左子树    
	PreOrder(root->rchild); //递归调用,前序遍历右子树    
}
//前序遍历的非递归算法程序
void Pre_NoRecursion(BiTNode* root)
{
	stacksta;
	BiTNode * p = root;
	while (p||!sta.empty())
	{
		if (p)//  if/else可以保证一直寻找到“最左下角的节点
		{
			cout << p->data<<" "; //保证先序
			sta.push(p);
			p = p->lchild;
		}
		else //左孩子为空,访问右节点
		{
			p = sta.top();
			sta.pop();
			p = p->rchild;
		}
	}

}

//中序遍历的递归算法程序    
void InOrder(BiTNode *root)
{
	if (root == NULL)
		return;
	InOrder(root->lchild); //递归调用,前序遍历左子树    
	printf("%c ", root->data); //输出数据    
	InOrder(root->rchild); //递归调用,前序遍历右子树    
}
//中序遍历的非递归算法程序
void In_NoRecursion(BiTNode* root)
{
	BiTNode * p = root;
	stack sta;
	while (p || !sta.empty())
	{
		if (p)
		{
			sta.push(p);
			p = p->lchild;
		}
		else
		{
			 p = sta.top();
			cout << p->data<<" ";
			sta.pop();
			p = p->rchild;	
		}
	}
}
//后续遍历的非递归算法程序
void  Post_NoRecursion(BiTNode* root)
{
	BiTNode *p = root;
	BiTNode *pre = NULL;//用来记录当前访问节点的上一个节点
	stack sta;
	while (p || !sta.empty())
	{
		while (p)
		{
			sta.push(p);
			p = p->lchild;
		}
		p = sta.top();
		//访问当前节点需要满足以下两个条件之一:
		//1:当前节点的右孩子为空;2:或者右孩子已经访问过.
		if (p->rchild == NULL || p->rchild == pre)
		{
			cout << p->data << " ";
			pre = p;
			sta.pop();
			p = NULL;
		}
		else
			p = p->rchild;

	}
}
int main()
{
	BiTNode *root = NULL;
	CreateBiTree(&root);
	PreOrder(root);
	cout << endl;
	Pre_NoRecursion(root);
	cout << endl;
	InOrder(root);
	cout << endl;
	In_NoRecursion(root);
	cout << endl;
	Post_NoRecursion(root);
	return 0;
}

构造的树是:

二叉树前序、中序、后序非递归遍历_第1张图片

程序运行结果:

二叉树前序、中序、后序非递归遍历_第2张图片

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