二叉树中序遍历--【非递归】C语言栈实现

leetcode94 Binary Tree inorder Traversal

一、问题描述

给定一个二叉树，返回它的节点值的中序遍历。---使用非递归实现

【举例】

输入 [1,null,2,3]
   1
    \
     2
    /
   3

输出 [1,2,3]

二、解题思路

非递归实现--使用栈
中序遍历：左根右

从当前节点T出发，压栈-> T=T->left，左子树一直压栈，一直到遍历到最深的左子树【左】->出栈当前节点pop(T) -> 如果当前节点存在右子树，则T=T->right，右子树压栈【右】->如果当前存在左子树，则左子树一直压栈，如此反复

三、代码实现

1、栈数据结构建立及二叉树数据结构定义

#include 
#include 
#include 
/**二叉树数据结构定义**/
struct TreeNode
{
    int val;
    struct TreeNode* left;
    struct TreeNode* right;
}TreeNode;

/**栈数据结构引入**/
#define MAXSIZE 10000
#define OVERFLOW 0
#define error -65530

/**栈的数据结构定义**/
typedef struct Sq_stack
{
    struct TreeNode data[MAXSIZE];
    int top;
}Sq_stack;

/**栈的创建--初始化**/
void initStack(Sq_stack *S)
{
    S = (Sq_stack*)malloc(sizeof(Sq_stack));
    if(!S)
        exit(OVERFLOW);//栈空间分配失败
    S->top = 0; //栈顶元素从0开始算起
}

/**插入栈顶元素e**/
bool Push(Sq_stack *S, struct TreeNode* e)
{
    /**插入栈顶元素：判断栈是否已满**/
    if( S->top == MAXSIZE-1 )
        return false;
    S->top++;
    S->data[S->top] = *e;
    return true;
}

/**删除栈顶元素,并用节点承接**/
struct TreeNode* Pop(Sq_stack *S)
{
    /**删除栈顶元素：判断栈是否为空**/
    if(S->top == 0)
        return NULL;
    struct TreeNode* e = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));
    *e = S->data[S->top];
    S->top--;
    return e;
}

bool isEmptyStack( Sq_stack *S )
{
    return S->top == 0?true:false;
}

2、前序遍历非递归实现算法

/******************************************
Author:tmw
date:2018-5-7
******************************************/
/**
*returnSize:用于返回结果数组的大小
        ---结果用自定义的*result数组存储，它的长度传给*returnSize
**/
int* inorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize)
{
    if( root == NULL ) return NULL;

    /**自定义结果数组及长度**/
    int* result = (int*)malloc(1000*sizeof(int));
    int len = 0;

    /**定义栈并初始化**/
    Sq_stack* stk = (Sq_stack*)malloc(sizeof(Sq_stack));
    initStack(stk);

    /**中序遍历--非递归实现主算法部分**/
    while( root || !isEmptyStack(stk) )
    {
        /**当前结点（左子树）存在，则左子树持续入栈**/
        while( root )
        {
            Push(stk,root);
            root = root->left; /**左**/
        }
        /**
            当前结点以下所有的左子树入栈完毕，出栈栈顶元素(最深的左子树),结点值计入结果数组，
            并寻找该元素的右子树，有则进入上一个while循环入栈并找当前右子树的左子树。
        **/
        if( !isEmptyStack(stk) )
        {
            root = Pop(stk);  /**根**/
            result[len++] = root->val;
            root = root->right; /**右**/
        }
    }
    *returnSize = len;
    return result;
}

四、执行结果

leetcode C accept

梦想还是要有的，万一实现了呢~~~ヾ(◍°∇°◍)ﾉﾞ~~~