【树】二叉树的非递归遍历

news2024/9/21 20:23:29

非递归的遍历需要使用栈保存当前不输出的结点,并且三种遍历顺序步骤有所不同。

中序遍历

1.查看其当前结点是否为空:

若非空则将当前结点入栈,指针指向其左孩子;

若当前结点为空,说明上一个入栈的结点没有左孩子,将上一个结点出栈打印;

2.之后指针指向其右孩子

3.循环步骤1、2,直到栈为空(所有结点都遍历完出栈了)

void NiceInOrder(BTNode*p)
{
    if (p == NULL)return;
    stack<BTNode*>st;
    
    while (!st.empty()||p!=NULL)
    {
        while (p != NULL)
        {
            st.push(p);
            p = p->lchild;
        }
        p = st.top();st.pop();
        printf("%c ", p->data);
        p = p->rchild;
    }
    printf("\n");
}

后序遍历

后序遍历因为先输出左右子树再输出根(14行),这个过程中需要通过根结点,所以需要有一个值来记录该根结点的左右子树是否都已经遍历(5行)。

要注意打印之后指针要指向空(19行),若当前树是某棵树的左子树,下次循环时为空则不在遍历这棵树了,否则程序陷入死循环。

void NicePastOrder(BTNode* p)
{
    if (p == NULL)return;
    stack<BTNode*>st;
    BTNode* tag = NULL;//标记,指向遍历完右孩子的结点
    while (!st.empty() || p != NULL)
    {
        while (p != NULL)//遍历左子树
        {
            st.push(p);
            p = p->lchild;
        }
        p = st.top(); 
        if (p->rchild == NULL || p->rchild == tag)//右子树为空或遍历完,打印根
        {
            st.pop();
            printf("%c ", p->data);
            tag = p;//指向遍历完的根
            p = NULL;//表示左孩子已经遍历完了
        }
        else//否则指向右子树继续遍历
        {
            p = p->rchild;
        }
    }
    printf("\n");
}

先序遍历

先序遍历是根左右的顺序,先入根结点,出根;

之后入栈顶的右、左孩子(因为栈先进后出,所以要先入右孩子)

void NicePreOrder(BTNode* p)
{
    if (p == NULL)return;
    stack<BTNode*>st;
    st.push(p);
    while (!st.empty())
    {
        p = st.top();
        printf("%c ",p->data);
        st.pop();
        //先右后左入栈,先左后右出栈
        if (p->rchild != NULL)
        {
            st.push(p->rchild);
        }
        if (p->lchild != NULL)
        {
            st.push(p->lchild);
        }
    }
}

层次遍历

层次遍历需要使用队列

步骤:

1.入根结点及其左右孩子;

2.出队头元素,入队头结点的左右孩子(不为空)

3.若队列为空则遍历完该树

void LevelOrder(BTNode* p)
{
    if (p == NULL)return;
    queue<BTNode*>qu;
    qu.push(p);
    while (!qu.empty())
    {
        p = qu.front();
        printf("%c ",p->data);
        qu.pop();
        if(p->lchild!=NULL)
            qu.push(p->lchild);
        if (p->rchild != NULL)
            qu.push(p->rchild);
    }
    printf("\n");
}

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