二叉树的遍历：前序，中序，后序，层序－－包括递归和非递归实现（转）

后序遍历还没有明白，继续学习^_^，过几天写个huffman编码的例子来玩玩，不多说了，看代码吧，注意：程序申请的空间并没有释放^_^

/**/ /* *******************************************************************
    created:    2005/12/30
    created:    30:12:2005   10:39
    filename:     bintree.h
    author:        Liu Qi
    
    purpose:    二叉树的3种遍历方式(包括非递归实现),前序，后序和中序，先访问根节点就是
    前序(部分书籍称为先根遍历,个人觉得该说法更好^_^)，类似的，最后访问根节点就是后序
******************************************************************** */


#ifndef TREE_H
#define  TREE_H


#include  < stdio.h >
#include  < malloc.h >
#include  < stack >
#include  < queue >
#include  < assert.h >

using   namespace  std;



typedef  int  ElemType;

typedef  struct  treeT
{
    ElemType key;
     struct  treeT *  left;
     struct  treeT *  right;
} treeT,  * pTreeT;




/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    visit
* Parameter:        root:树根节点指针
* Precondition:        
* Description:        
* Return value:        
* Author:            Liu Qi, //-
=========================================================================== */
static   void  visit(pTreeT root)
{
     if  (NULL  !=  root)
     {
        printf( "  %d/n " , root -> key);
    }
}



/**/ /* ===========================================================================
* Function name:  BT_MakeNode    
* Parameter:      target:元素值    
* Precondition:      None    
* Postcondition:  NULL != pTreeT 
* Description:      构造一个tree节点，置左右指针为空，并且返回指向新节点的指针    
* Return value:      指向新节点的指针    
* Author:            Liu Qi,  [12/30/2005]
=========================================================================== */
static  pTreeT BT_MakeNode(ElemType target)
{
    pTreeT pNode  =  (pTreeT) malloc( sizeof (treeT));

    assert( NULL  !=  pNode ); 

    pNode -> key    =  target;
    pNode -> left   =  NULL;
    pNode -> right  =  NULL;
    
     return  pNode;
}


/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    BT_Insert
* Parameter:        target:要插入的元素值, pNode:指向某一个节点的指针
* Precondition:         NULL != ppTree 
* Description:        插入target到pNode的后面
* Return value:        指向新节点的指针
* Author:            Liu Qi,  [12/29/2005]
=========================================================================== */
pTreeT BT_Insert(ElemType target, pTreeT *  ppTree)
{
    pTreeT Node;

    assert( NULL  !=  ppTree ); 

    Node  =   * ppTree;
     if  (NULL  ==  Node)
     {
         return   * ppTree  =  BT_MakeNode(target);
    }

     if  (Node -> key  ==  target)     // 不允许出现相同的元素
     {
         return  NULL;
    }
     else   if  (Node -> key  >  target)     // 向左
     {
         return  BT_Insert(target,  & Node -> left);
    }
     else
     {
         return  BT_Insert(target,  & Node -> right);
    }
}




/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    BT_PreOrder
* Parameter:        root:树根节点指针
* Precondition:        None
* Description:        前序遍历
* Return value:        void
* Author:            Liu Qi,  [12/29/2005]
=========================================================================== */
void  BT_PreOrder(pTreeT root)
{
     if  (NULL  !=  root)
     {
        visit(root);
        BT_PreOrder(root -> left);
        BT_PreOrder(root -> right);
    }     
}


/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    BT_PreOrderNoRec
* Parameter:        root:树根节点指针
* Precondition:        Node
* Description:        前序(先根)遍历非递归算法
* Return value:        void
* Author:            Liu Qi,  [1/1/2006]
=========================================================================== */
void  BT_PreOrderNoRec(pTreeT root)
{
    stack < treeT  *>  s;

     while  ((NULL  !=  root)  ||   ! s.empty())
     {
         if  (NULL  !=  root)
         {
            visit(root);
            s.push(root);
            root  =  root -> left;
        }
         else
         {
            root  =  s.top();
            s.pop();
            root  =  root -> right;
        }
    }
}



/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    BT_InOrder
* Parameter:        root:树根节点指针
* Precondition:        None
* Description:        中序遍历
* Return value:        void
* Author:            Liu Qi,  [12/30/2005]
=========================================================================== */
void  BT_InOrder(pTreeT root)
{
     if  (NULL  !=  root)
     {
        BT_InOrder(root -> left);
        visit(root);
        BT_InOrder(root -> right);
    }
}


/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    BT_InOrderNoRec
* Parameter:        root:树根节点指针
* Precondition:        None
* Description:        中序遍历,非递归算法
* Return value:        void
* Author:            Liu Qi,  [1/1/2006]
=========================================================================== */
void  BT_InOrderNoRec(pTreeT root)
{
    stack < treeT  *>  s;
     while  ((NULL  !=  root)  ||   ! s.empty())
     {
         if  (NULL  !=  root)
         {
            s.push(root);
            root  =  root -> left;
        }
         else
         {
            root  =  s.top();
            visit(root);
            s.pop();
            root  =  root -> right;
        }
    }
}



/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    BT_PostOrder
* Parameter:        root:树根节点指针
* Precondition:        None
* Description:        后序遍历
* Return value:        void
* Author:            Liu Qi,  [12/30/2005]
=========================================================================== */
void  BT_PostOrder(pTreeT root)
{
     if  (NULL  !=  root)
     {
        BT_PostOrder(root -> left);
        BT_PostOrder(root -> right);
        visit(root);    
    }
}


/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    BT_PostOrderNoRec
* Parameter:        root:树根节点指针
* Precondition:        None
* Description:        后序遍历,非递归算法
* Return value:        void
* Author:            Liu Qi, //  [1/1/2006]
=========================================================================== */
void BT_PostOrderNoRec(pTreeT root)
{
    stack<treeT *> s;
    pTreeT pre=NULL;
   
    while ((NULL != root) || !s.empty())
    {
        if (NULL != root)
        {
            s.push(root);
            root = root->left;
        }
        else
        {
            root = s.top();
            if (root->right!=NULL && pre!=root->right)
            {
                root=root->right;
            }
            else
            {
                root=pre=s.top();
                visit(root);
                s.pop();
                root=NULL;
            }
        }
    }
}


/**/ /* ===========================================================================
* Function name:    BT_LevelOrder
* Parameter:        root:树根节点指针
* Precondition:        NULL != root
* Description:        层序遍历
* Return value:        void
* Author:            Liu Qi,  [1/1/2006]
=========================================================================== */
void  BT_LevelOrder(pTreeT root)
{
    queue < treeT  *>  q;
    treeT  * treePtr;

    assert( NULL  !=  root ); 

    q.push(root);

     while  ( ! q.empty())
     {
        treePtr  =  q.front();
        q.pop();
        visit(treePtr);

         if  (NULL  !=  treePtr -> left)
         {
            q.push(treePtr -> left);    
        }
         if  (NULL  !=  treePtr -> right)
         {
            q.push(treePtr -> right);
        }     
            
    }
}


#endif

测试代码

#include  < stdio.h >
#include  < stdlib.h >
#include  < time.h >
#include  " tree.h "

#define  MAX_CNT 5
#define  BASE  100

int  main( int  argc,  char   * argv[])
{
     int  i;
    pTreeT root  =  NULL;
    
    srand( (unsigned)time( NULL ) ); 
    
     for  (i = 0 ; i < MAX_CNT; i ++ )
     {
        BT_Insert(rand()  %  BASE,  & root);
    }

     // 前序
    printf( " PreOrder:/n " );
    BT_PreOrder(root);
    printf( " /n " );

    printf( " PreOrder no recursion:/n " );
    BT_PreOrderNoRec(root);
    printf( " /n " );
    
     // 中序
    printf( " InOrder:/n " );
    BT_InOrder(root);
    printf( " /n " );

    printf( " InOrder no recursion:/n " );
    BT_InOrderNoRec(root);
    printf( " /n " );

     // 后序
    printf( " PostOrder:/n " );
    BT_PostOrder(root);
    printf( " /n " );

     // 层序
    printf( " LevelOrder:/n " );
    BT_LevelOrder(root);
    printf( " /n " );
    
     return   0 ;
}

如果有兴趣不妨运行一下，看看效果^_^
另外请教怎样让二叉树漂亮的输出，即按照树的形状输出

posted on 2006-01-01 20:20 ngaut 阅读(19498) 评论(8)  编辑  收藏 引用 所属分类: c/c++/ds

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评论

#   re: 二叉树的遍历：前序，中序，后序，层序－－包括递归和非递归实现 2006-01-03 23:09 PIGWORLD

给你写了个后序遍历的非递归实现，直接写的，没有验证过，估计没有什么大的问题，看看吧
思想是：
先找到最左边的叶子并把路上遇到的节点依次压栈，然后弹出栈顶的元素（该元素为最左边的叶子），并判断（1）它有没有右节点；（2）右节点是否被访问过。 如果（1）为有右节点同时（2）为没有访问过，则先压入刚才弹出的元素，然后再压入它的右子树。否则，就访问该节点，并设置pre为改节点。

void BT_PostOrderNoRec(pTreeT root)
{
stack<pTreeT> s;
s.push(root);

while(root != 0 || !s.isEmpty()) {
//找到最左边的叶子
while((root = root->left) != 0) {
s.push(root);
}

pTree pre; //记录前一个访问的节点
root = s.pop(); //弹出栈顶元素

//如果右子树非空，并且右子树未访问过，
//则（在内层while循环中）把右子树压栈
if(root->right != 0 && pre != root->right) {
//要把上一句中弹出的元素重新压栈
s.push(root);
root = root->right;
s.push(root);
}

//否则
else {
弹出栈顶节点，访问它并设置pre为该节点
root = pre = s.pop();
visit(root);
//使root为0以免进入内层循环
root = 0;
}
}  回复   更多评论   

#   re: 二叉树的遍历：前序，中序，后序，层序－－包括递归和非递归实现 2006-09-08 17:22 247

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#   re: 二叉树的遍历：前序，中序，后序，层序－－包括递归和非递归实现 2006-09-12 14:54 路人甲

void BT_PostOrderNoRec(pTreeT root)
{
stack<treeT *> s;
pTreeT pre=NULL;

while ((NULL != root) || !s.empty())
{
if (NULL != root)
{
s.push(root);
root = root->left;
}
else
{
root = s.top();
if (root->right!=NULL && pre!=root->right){
root=root->right;
}
else{
root=pre=s.top();
visit(root);
s.pop();
root=NULL;
}
}
}
}  回复   更多评论   

#   re: 二叉树的遍历：前序，中序，后序，层序－－包括递归和非递归实现 2006-09-12 14:57 路人甲

根据lz和前面那个人的代码，经过调试成功，
现如下：
void BT_PostOrderNoRec(pTreeT root)
{
stack<treeT *> s;
pTreeT pre=NULL;

while ((NULL != root) || !s.empty())
{
if (NULL != root)
{
s.push(root);
root = root->left;
}
else
{
root = s.top();
if (root->right!=NULL && pre!=root->right){
root=root->right;
}
else{
root=pre=s.top();
visit(root);
s.pop();
root=NULL;
}
}
}
}  回复   更多评论   

#   re: 二叉树的遍历：前序，中序，后序，层序－－包括递归和非递归实现 2007-09-12 12:11 路人乙

对 前面那个人的就象是POP了两次 丢失了一个  回复   更多评论   

#   re: 二叉树的遍历：前序，中序，后序，层序－－包括递归和非递归实现 2008-01-09 21:33 ^^

maybe this is better:
void BT_PostOrderNoRec(pTreeT root)
{
stack<treeT *> s;
pTreeT pre = NULL;
pTreeT top = NULL;

while ((NULL != root) || !s.empty())
{
if (NULL != root)
{
s.push(root);
root = root->right;
}
else
{
top = s.top();
if(top->left != NULL && top->left != pre)
root = top->left;
else
{
visit(top);
s.pop();
pre = top;
}
}
}
}
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#   re: 二叉树的遍历：前序，中序，后序，层序－－包括递归和非递归实现 2008-01-09 21:46 ^^

sorry,it is:
void BT_PostOrderNoRec(pTreeT root)
{
stack<treeT *> s;
pTreeT pre = NULL;
pTreeT top = NULL;

while ((NULL != root) || !s.empty())
{
if (NULL != root)
{
s.push(root);
root = root->left;
}
else
{
top = s.top();
if(top->right != NULL && top->right != pre)
root = top->right;
else
{
visit(top);
pre = top;
s.pop();
}
}
}
}