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二叉樹遍歷 非遞歸 C++完成代碼

編輯:關於C++

二叉樹遍歷 非遞歸 C++完成代碼。本站提示廣大學習愛好者:(二叉樹遍歷 非遞歸 C++完成代碼)文章只能為提供參考,不一定能成為您想要的結果。以下是二叉樹遍歷 非遞歸 C++完成代碼正文


二叉樹的非遞歸遍歷
二叉樹是一種異常主要的數據構造,許多其它數據構造都是基於二叉樹的基本演化而來的。關於二叉樹,有前序、中序和後序三種遍歷辦法。由於樹的界說自己就是遞歸界說,是以采取遞歸的辦法去完成樹的三種遍歷不只輕易懂得並且代碼很簡練。而關於樹的遍歷若采取非遞歸的辦法,就要采取棧去模仿完成。在三種遍歷中,前序和中序遍歷的非遞歸算法都很輕易完成,非遞歸後序遍歷完成起來絕對來講要難一點。

一.前序遍歷

前序遍歷依照“根結點-左孩子-右孩子”的次序停止拜訪。

1.遞歸完成

void preOrder1(BinTree *root) //遞歸前序遍歷
{
 if(root!=NULL)
{
cout<<root->data<<" ";
preOrder1(root->lchild);
preOrder1(root->rchild);
}


2.非遞歸完成
依據前序遍歷拜訪的次序,優先拜訪根結點,然後再分離拜訪左孩子和右孩子。即關於任一結點,其可看作是根結點,是以可以直接拜訪,拜訪完以後,若其左孩子不為空,按雷同規矩拜訪它的左子樹;當拜訪其左子樹時,再拜訪它的右子樹。是以其處置進程以下:

關於任一結點P:

1)拜訪結點P,並將結點P入棧;

2)斷定結點P的左孩子能否為空,若為空,則取棧頂結點並停止出棧操作,並將棧頂結點的右孩子置為以後的結點P,輪回至1);若不為空,則將P的左孩子置為以後的結點P;

3)直到P為NULL而且棧為空,則遍歷停止。

void preOrder2(BinTree *root) //非遞歸前序遍歷
{
stack<BinTree*> s;
BinTree *p=root;
 while(p!=NULL||!s.empty())
{
 while(p!=NULL)
{
cout<<p->data<<" ";
s.push(p);
p=p->lchild;
}
 if(!s.empty())
{
p=s.top();
s.pop();
p=p->rchild;
}
}
}

二.中序遍歷

中序遍歷依照“左孩子-根結點-右孩子”的次序停止拜訪。

1.遞歸完成

void inOrder1(BinTree *root) //遞歸中序遍歷
{
 if(root!=NULL)
{
inOrder1(root->lchild);
cout<<root->data<<" ";
inOrder1(root->rchild);
}
}

2.非遞歸完成

依據中序遍歷的次序,關於任一結點,優先拜訪其左孩子,而左孩子結點又可以看作一根結點,然後持續拜訪其左孩子結點,直到碰到左孩子結點為空的結點才停止拜訪,然後按雷同的規矩拜訪其右子樹。是以其處置進程以下:

關於任一結點P,

1)若其左孩子不為空,則將P入棧並將P的左孩子置為以後的P,然後對以後結點P再停止雷同的處置;

2)若其左孩子為空,則取棧頂元素並停止出棧操作,拜訪該棧頂結點,然後將以後的P置為棧頂結點的右孩子;

3)直到P為NULL而且棧為空則遍歷停止

void inOrder2(BinTree *root) //非遞歸中序遍歷
{
stack<BinTree*> s;
BinTree *p=root;
 while(p!=NULL||!s.empty())
{
 while(p!=NULL)
{
s.push(p);
p=p->lchild;
}
 if(!s.empty())
{
p=s.top();
cout<<p->data<<" ";
s.pop();
p=p->rchild;
}
}
}

三.後序遍歷

後序遍歷依照“左孩子-右孩子-根結點”的次序停止拜訪。

1.遞歸完成

void postOrder1(BinTree *root) //遞歸後序遍歷
{
 if(root!=NULL)
{
postOrder1(root->lchild);
postOrder1(root->rchild);
cout<<root->data<<" ";
}
}

2.非遞歸完成

後序遍歷的非遞歸完成是三種遍歷方法中最難的一種。由於在後序遍歷中,要包管左孩子和右孩子都已被拜訪而且左孩子在右孩子前拜訪能力拜訪根結點,這就為流程的掌握帶來了困難。上面引見兩種思緒。

第一種思緒:關於任一結點P,將其入棧,然後沿其左子樹一向往下搜刮,直到搜刮到沒有左孩子的結點,此時該結點湧現在棧頂,然則此時不克不及將其出棧並拜訪,是以其右孩子還為被拜訪。所以接上去依照雷同的規矩對其右子樹停止雷同的處置,當拜訪完其右孩子時,該結點又湧現在棧頂,此時可以將其出棧並拜訪。如許就包管了准確的拜訪次序。可以看出,在這個進程中,每一個結點都兩次湧現在棧頂,只要在第二次湧現在棧頂時,能力拜訪它。是以須要多設置一個變量標識該結點能否是第一次湧現在棧頂。

void postOrder2(BinTree *root) //非遞歸後序遍歷
{
stack<BTNode*> s;
BinTree *p=root;
BTNode *temp;
 while(p!=NULL||!s.empty())
{
 while(p!=NULL) //沿左子樹一向往下搜刮,直至湧現沒有左子樹的結點
{
BTNode *btn=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
btn->btnode=p;
btn->isFirst=true;
s.push(btn);
p=p->lchild;
}
 if(!s.empty())
{
temp=s.top();
s.pop();
 if(temp->isFirst==true) //表現是第一次湧現在棧頂
{
temp->isFirst=false;
s.push(temp);
p=temp->btnode->rchild;
}
 else //第二次湧現在棧頂
{
cout<<temp->btnode->data<<" ";
p=NULL;
}
}
}
}

第二種思緒:要包管根結點在左孩子和右孩子拜訪以後能力拜訪,是以關於任一結點P,先將其入棧。假如P不存在左孩子和右孩子,則可以直接拜訪它;或許P 存在左孩子或許右孩子,然則其左孩子和右孩子都已被拜訪過了,則異樣可以直接拜訪該結點。若非上述兩種情形,則將P的右孩子和左孩子順次入棧,如許就包管了每次取棧頂元素的時刻,左孩子在右孩子後面被拜訪,左孩子和右孩子都在根結點後面被拜訪。

void postOrder3(BinTree *root) //非遞歸後序遍歷
{
stack<BinTree*> s;
BinTree *cur; //以後結點
BinTree *pre=NULL; //前一次拜訪的結點
s.push(root);
 while(!s.empty())
{
cur=s.top();
 if((cur->lchild==NULL&&cur->rchild==NULL)||
(pre!=NULL&&(pre==cur->lchild||pre==cur->rchild)))
{
cout<<cur->data<<" "; //假如以後結點沒有孩子結點或許孩子節點都已被拜訪過
s.pop();
pre=cur;
}
 else
{
 if(cur->rchild!=NULL)
s.push(cur->rchild);
 if(cur->lchild!=NULL)
s.push(cur->lchild);
}
}
}

四.全部法式完全的代碼

#include <iostream>
#include<string.h>
#include<stack>
using namespace std;

typedef struct node
{
char data;
struct node *lchild,*rchild;
}BinTree;

typedef struct node1
{
BinTree *btnode;
bool isFirst;
}BTNode;


void creatBinTree(char *s,BinTree *&root) //創立二叉樹,s為形如A(B,C(D,E))情勢的字符串
{
int i;
bool isRight=false;
stack<BinTree*> s1; //寄存結點
stack<char> s2; //寄存分隔符
BinTree *p,*temp;
root->data=s[0];
root->lchild=NULL;
root->rchild=NULL;
s1.push(root);
i=1;
while(i<strlen(s))
{
if(s[i]=='(')
{
s2.push(s[i]);
isRight=false;
}
else if(s[i]==',')
{
isRight=true;
}
else if(s[i]==')')
{
s1.pop();
s2.pop();
}
else if(isalpha(s[i]))
{
p=(BinTree *)malloc(sizeof(BinTree));
p->data=s[i];
p->lchild=NULL;
p->rchild=NULL;
temp=s1.top();
if(isRight==true)
{
temp->rchild=p;
cout<<temp->data<<"的右孩子是"<<s[i]<<endl;
}
else
{
temp->lchild=p;
cout<<temp->data<<"的左孩子是"<<s[i]<<endl;
}
if(s[i+1]=='(')
s1.push(p);
}
i++;
}
}

void display(BinTree *root) //顯示樹形構造
{
if(root!=NULL)
{
cout<<root->data;
if(root->lchild!=NULL)
{
cout<<'(';
display(root->lchild);
}
if(root->rchild!=NULL)
{
cout<<',';
display(root->rchild);
cout<<')';
}
}
}

void preOrder1(BinTree *root) //遞歸前序遍歷
{
if(root!=NULL)
{
cout<<root->data<<" ";
preOrder1(root->lchild);
preOrder1(root->rchild);
}
}

void inOrder1(BinTree *root) //遞歸中序遍歷
{
if(root!=NULL)
{
inOrder1(root->lchild);
cout<<root->data<<" ";
inOrder1(root->rchild);
}
}

void postOrder1(BinTree *root) //遞歸後序遍歷
{
if(root!=NULL)
{
postOrder1(root->lchild);
postOrder1(root->rchild);
cout<<root->data<<" ";
}
}

void preOrder2(BinTree *root) //非遞歸前序遍歷
{
stack<BinTree*> s;
BinTree *p=root;
while(p!=NULL||!s.empty())
{
while(p!=NULL)
{
cout<<p->data<<" ";
s.push(p);
p=p->lchild;
}
if(!s.empty())
{
p=s.top();
s.pop();
p=p->rchild;
}
}
}

void inOrder2(BinTree *root) //非遞歸中序遍歷
{
stack<BinTree*> s;
BinTree *p=root;
while(p!=NULL||!s.empty())
{
while(p!=NULL)
{
s.push(p);
p=p->lchild;
}
if(!s.empty())
{
p=s.top();
cout<<p->data<<" ";
s.pop();
p=p->rchild;
}
}
}

void postOrder2(BinTree *root) //非遞歸後序遍歷
{
stack<BTNode*> s;
BinTree *p=root;
BTNode *temp;
while(p!=NULL||!s.empty())
{
while(p!=NULL) //沿左子樹一向往下搜刮,直至湧現沒有左子樹的結點
{
BTNode *btn=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
btn->btnode=p;
btn->isFirst=true;
s.push(btn);
p=p->lchild;
}
if(!s.empty())
{
temp=s.top();
s.pop();
if(temp->isFirst==true) //表現是第一次湧現在棧頂
{
temp->isFirst=false;
s.push(temp);
p=temp->btnode->rchild;
}
else //第二次湧現在棧頂
{
cout<<temp->btnode->data<<" ";
p=NULL;
}
}
}
}

void postOrder3(BinTree *root) //非遞歸後序遍歷
{
stack<BinTree*> s;
BinTree *cur; //以後結點
BinTree *pre=NULL; //前一次拜訪的結點
s.push(root);
while(!s.empty())
{
cur=s.top();
if((cur->lchild==NULL&&cur->rchild==NULL)||
(pre!=NULL&&(pre==cur->lchild||pre==cur->rchild)))
{
cout<<cur->data<<" "; //假如以後結點沒有孩子結點或許孩子節點都已被拜訪過
s.pop();
pre=cur;
}
else
{
if(cur->rchild!=NULL)
s.push(cur->rchild);
if(cur->lchild!=NULL)
s.push(cur->lchild);
}
}
}


int main(int argc, char *argv[])
{
char s[100];
while(scanf("%s",s)==1)
{
BinTree *root=(BinTree *)malloc(sizeof(BinTree));
creatBinTree(s,root);
display(root);
cout<<endl;
preOrder2(root);
cout<<endl;
inOrder2(root);
cout<<endl;
postOrder2(root);
cout<<endl;
postOrder3(root);
cout<<endl;
}
return 0;
}

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