二叉树层序遍历（c语言，非递归）

        层序遍历的作用是将二叉树，从上到下，从左到右依次遍历。如下图遍历的结果是A->B->C->D->E->F->G->H。其实，这就相当于族谱一样，从辈分大到小遍历（从祖宗到孙子）狗头保命。

 那么，该如何实现呢，接下来我们运用队列的知识，用入队列，出队列的方式来解决。

目录

1.思路

2.具体实现

（1）准备步骤

（2）队列源码（Queue.h   和    Queue.c)

（3）层序遍历实现

（4）层序遍历源码

1.思路

（1）将A入队列

（2）判断队列是否为空，不为空就将A出队列，再将A的”孩子“入队列。

 （3）判空，将B出队列，将B的“孩子”入队列。

(4)判空，将C出队列，将C的“孩子”入队列。

 （5）判空，将D出队列，将D的“孩子”入队列（“孩子”为空则不进队列）

 。。。。。。。。（步骤同理）

（6）最后，队列为空结束遍历。

2.具体实现

（1）准备步骤

因为c语言不像c++一样有队列的库函数，所以就需要我们自己来实现一个队列。下面我给大家写了一个队列（才，才不是为了给你们用的呢.傲娇脸）。

（2）队列源码（Queue.h   和    Queue.c)

下面只有层序遍历要使用到的函数（绝对不是因为懒.jpg）

Queue.h

注意， 头文件一定要包含#include”tree.h",包含二叉树的“tree.h"以免下面定义队列元素出错（下面，会写"tree.h"文件的先不要着急。

#pragma once

#include
#include
#include
#include

#include"tree.h"//包含二叉树的“tree.h"以免下面定义队列元素出错

typedef BTNode* Type;//定义队列中元素类型为二叉树节点类型

typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	Type data;
}Qnode;

typedef struct Queue
{
	Qnode* head;
	Qnode* tail;
	int size;
}Queue;

//初始化
void Queue_init(Queue* pq);
//入队列
void Queue_push(Queue* pq, Type x);
//出队列
void Queue_pop(Queue* pq);
//取队首
Type Queue_front(Queue* pq);
//判空
bool Queue_empty(Queue* pq);

 Queue.c

#include"Queue.h"

//初始化
void Queue_init(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}
//入队列
void Queue_push(Queue* pq, Type x)
{
	assert(pq);
	Qnode* newNode = (Qnode*)malloc(sizeof(Qnode));
	if (newNode == NULL)
	{
		perror("malloc");
		exit(-1);
	}
	newNode->data = x;
	newNode->next = NULL;
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newNode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newNode;
		pq->tail = newNode;
	}
	pq->size++;
}
//出队列
void Queue_pop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!Queue_empty(pq));
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		Qnode* del = pq->head;
		pq->head = pq->head->next;
		free(del);
		del = NULL;
	}
	pq->size--;
}
//队首
Type Queue_front(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!Queue_empty(pq));
	return pq->head->data;
}

//判空
bool Queue_empty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL && pq->tail == NULL;
}

（3）层序遍历实现

tree.h

#pragma once

#include
#include
#include
#include

typedef char TreeType;

typedef struct BinaryTreeNode
{
	TreeType data;
	struct BinaryTreeNode* left;
	struct BinaryTreeNode* right;
}BTNode;

// 通过前序遍历的数组"ABD##E#H##CF##G##"构建二叉树
BTNode* TreeCreate();
// 二叉树销毁
void TreeDestory(BTNode* root);
// 层序遍历
void TreeLevelOrder(BTNode* root);

tree.c

注意，这里也一定要有#include“Queue.h",否则队列就无法正常使用。

我用了最粗暴的创建方法（让人见了直呼好家伙）

#include"tree.h"
#include"Queue.h"

//构建二叉树 （最粗暴的创建方法）
BTNode* TreeCreate()
{
	BTNode* nA = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	assert(nA);
	BTNode* nB = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	assert(nB);
	BTNode* nC = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	assert(nC);
	BTNode* nD = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	assert(nD);
	BTNode* nE = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	assert(nE);
	BTNode* nF = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	assert(nF);
	BTNode* nG = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	assert(nG);
	BTNode* nH = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	assert(nH);

	nA->data = 'A';
	nB->data = 'B';
	nC->data = 'C';
	nD->data = 'D';
	nE->data = 'E';
	nF->data = 'F';
	nG->data = 'G';
	nH->data = 'H';

	nA->left = nB;
	nA->right = nC;
	nB->left = nD;
	nB->right = nE;
	nC->left = nF;
	nC->right = nG;
	nD->left = NULL;
	nD->right = NULL;
	nE->left = NULL;
	nE->right = nH;
	nF->left = NULL;
	nF->right = NULL;
	nG->left = NULL;
	nG->right = NULL;
	nH->left = NULL;
	nH->right = NULL;

	return nA;
}

// 二叉树销毁
void TreeDestory(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
		return;
	TreeDestory(root->left);
	TreeDestory(root->right);
	free(root);
}


// 层序遍历
void TreeLevelOrder(BTNode* root)
{
	Queue q;
	Queue_init(&q);
	if (root != NULL)
		Queue_push(&q, root);
	while (!Queue_empty(&q))//判空
	{
		BTNode* front = Queue_front(&q);//让front保存要出队列的节点
		Queue_pop(&q);
		printf("%c ", front->data);

		//下一层入队列（”孩子“入队列）
		if (front->left)
			Queue_push(&q, front->left);
		if (front->right)
			Queue_push(&q, front->right);
	}
}

（4）层序遍历源码

// 层序遍历
void TreeLevelOrder(BTNode* root)
{
	Queue q;
	Queue_init(&q);
	if (root != NULL)
		Queue_push(&q, root);
	while (!Queue_empty(&q))
	{
		BTNode* front = Queue_front(&q);
		Queue_pop(&q);
		printf("%c ", front->data);

		//下一层入队列
		if (front->left)
			Queue_push(&q, front->left);
		if (front->right)
			Queue_push(&q, front->right);
	}
}

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