遍历二叉树的各种操作(非递归遍历)

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先使用先序的方法建立一棵二叉树,然后分别使用递归与非递归的方法实现前序、中序、后序遍历二叉树,并使用了两种方法来进行层次遍历二叉树,一种方法就是使用STL中的queue,另外一种方法就是定义了一个数组队列,分别使用了front和rear两个数组的下标来表示入队与出队,还有两个操作就是求二叉树的深度、结点数。。。

//转载请标明出处,原文地址:#include<iostream> #include<queue> #include<stack> using namespace std;//二叉树结点的描述 typedef struct BiTNode{char data;struct BiTNode *lchild, *rchild;//左右孩子 }BiTNode,*BiTree;//按先序遍历创建二叉树 //BiTree *CreateBiTree()//返回结点指针类型 //void CreateBiTree(BiTree &root)//引用类型的参数 void CreateBiTree(BiTNode **root) //二级指针作为函数参数 {char ch; //要插入的数据scanf("\n%c", &ch);//cin>>ch;if(ch==’#’)*root = NULL;else{*root = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));(*root)->data = ch;printf("请输入%c的左孩子:",ch);CreateBiTree(&((*root)->lchild));printf("请输入%c的右孩子:",ch);CreateBiTree(&((*root)->rchild));}} //前序遍历的算法程序 void PreOrder(BiTNode *root){if(root==NULL)return ;printf("%c ", root->data); //输出数据PreOrder(root->lchild); //递归调用,前序遍历左子树PreOrder(root->rchild); //递归调用,前序遍历右子树 }//中序遍历的算法程序 void InOrder(BiTNode *root) {if(root==NULL)return ;InOrder(root->lchild); //递归调用,,前序遍历左子树printf("%c ", root->data); //输出数据InOrder(root->rchild); //递归调用,前序遍历右子树 }//后序遍历的算法程序 void PostOrder(BiTNode *root){if(root==NULL)return ;PostOrder(root->lchild);//递归调用,前序遍历左子树PostOrder(root->rchild);//递归调用,前序遍历右子树printf("%c ", root->data); //输出数据}/* 二叉树的非递归前序遍历,前序遍历思想:先让根进栈,只要栈不为空,就可以做弹出操作, 每次弹出一个结点,记得把它的左右结点都进栈,记得右子树先进栈,这样可以保证右子树在栈中总处于左子树的下面。 */ void PreOrder_Nonrecursive(BiTree T)//先序遍历的非递归{if(!T)return ;stack<BiTree> s;s.push(T);while(!s.empty()){BiTree temp = s.top();cout<<temp->data<<" ";s.pop();if(temp->rchild)s.push(temp->rchild);if(temp->lchild)s.push(temp->lchild);} } void PreOrder_Nonrecursive1(BiTree T)//先序遍历的非递归 {if(!T)return ;stack<BiTree> s;BiTree curr = T;while(curr != NULL || !s.empty()){while(curr != NULL){cout<<curr->data<<" ";s.push(curr);curr = curr->lchild;}if(!s.empty()){curr = s.top();s.pop();curr = curr->rchild;}}}void PreOrder_Nonrecursive2(BiTree T)//先序遍历的非递归 {if(!T)return ;stack<BiTree> s;while(T)// 左子树上的节点全部压入到栈中{s.push(T);cout<<T->data<<" ";T = T->lchild;}while(!s.empty()){BiTree temp = s.top()->rchild; // 栈顶元素的右子树s.pop();// 弹出栈顶元素while(temp)// 栈顶元素存在右子树,则对右子树同样遍历到最下方{cout<<temp->data<<" ";s.push(temp);temp = temp->lchild;}} } void InOrderTraverse1(BiTree T) // 中序遍历的非递归 {if(!T)return ;BiTree curr = T; // 指向当前要检查的节点stack<BiTree> s;while(curr != NULL || !s.empty()){while(curr != NULL){s.push(curr);curr = curr->lchild;}//whileif(!s.empty()){curr = s.top();s.pop();cout<<curr->data<<" ";curr = curr->rchild;}}}void InOrderTraverse(BiTree T) // 中序遍历的非递归 {if(!T)return ;stack<BiTree> s;BiTree curr = T->lchild; // 指向当前要检查的节点s.push(T);while(curr != NULL || !s.empty()){while(curr != NULL) // 一直向左走{s.push(curr);curr = curr->lchild;}curr = s.top();s.pop();cout<<curr->data<<" ";curr = curr->rchild;} } void PostOrder_Nonrecursive1(BiTree T) // 后序遍历的非递归{stack<BiTree> S;BiTree curr = T ;// 指向当前要检查的节点BiTree previsited = NULL; // 指向前一个被访问的节点while(curr != NULL || !S.empty()) // 栈空时结束{while(curr != NULL)// 一直向左走直到为空{S.push(curr);curr = curr->lchild;}curr = S.top();// 当前节点的右孩子如果为空或者已经被访问,则访问当前节点if(curr->rchild == NULL || curr->rchild == previsited){cout<<curr->data<<" ";previsited = curr;S.pop();curr = NULL;}elsecurr = curr->rchild;// 否则访问右孩子}}void PostOrder_Nonrecursive(BiTree T) // 后序遍历的非递归双栈法 {stack<BiTree> s1 , s2;BiTree curr ;// 指向当前要检查的节点s1.push(T);while(!s1.empty()) // 栈空时结束{curr = s1.top();s1.pop();s2.push(curr);if(curr->lchild)s1.push(curr->lchild);if(curr->rchild)s1.push(curr->rchild);}while(!s2.empty()){printf("%c ", s2.top()->data);s2.pop();} }int visit(BiTree T) {if(T){printf("%c ",T->data);return 1;}elsereturn 0; }void LeverTraverse(BiTree T) //方法一、非递归层次遍历二叉树 {queue <BiTree> Q;BiTree p;p = T;if(visit(p)==1)Q.push(p);while(!Q.empty()){p = Q.front();Q.pop();if(visit(p->lchild) == 1)Q.push(p->lchild);if(visit(p->rchild) == 1)Q.push(p->rchild);} } void LevelOrder(BiTree BT)//方法二、非递归层次遍历二叉树 {BiTNode *queue[10];//定义队列有十个空间if (BT==NULL)return;int front,rear;front=rear=0;queue[rear++]=BT;while(front!=rear)//如果队尾指针不等于对头指针时{cout<<queue[front]->data<<" "; //输出遍历结果if(queue[front]->lchild!=NULL) //将队首结点的左孩子指针入队列{queue[rear]=queue[front]->lchild;rear++; //队尾指针后移一位}if(queue[front]->rchild!=NULL){queue[rear]=queue[front]->rchild; //将队首结点的右孩子指针入队列rear++; //队尾指针后移一位}front++; //对头指针后移一位} }int depth(BiTNode *T) //树的深度 {if(!T)return 0;int d1,d2;d1=depth(T->lchild);d2=depth(T->rchild);return (d1>d2?d1:d2)+1;//return (depth(T->lchild)>depth(T->rchild)?depth(T->lchild):depth(T->rchild))+1; } int CountNode(BiTNode *T) {if(T == NULL)return 0;return 1+CountNode(T->lchild)+CountNode(T->rchild); }int main(void) {BiTNode *root=NULL; //定义一个根结点int flag=1,k;printf("本程序实现二叉树的基本操作。\n");printf("可以进行建立二叉树,递归先序、中序、后序遍历,非递归先序、中序遍历及非递归层序遍历等操作。\n");while(flag){printf("\n");printf("|————————————————————–|\n");printf("|二叉树的基本操作如下:|\n");printf("|0.创建二叉树|\n");printf("|1.递归先序遍历|\n");printf("|2.递归中序遍历|\n");printf("|3.递归后序遍历|\n");printf("|4.非递归先序遍历|\n");printf("|5.非递归中序遍历|\n");printf("|6.非递归后序遍历|\n");printf("|7.非递归层序遍历|\n");printf("|8.二叉树的深度|\n");printf("|9.二叉树的结点个数|\n");printf("|10.退出程序|\n");printf("|————————————————————–|\n");printf("请选择功能:");scanf("%d",&k);switch(k){case 0:printf("请建立二叉树并输入二叉树的根节点:");CreateBiTree(&root);break;case 1:if(root){printf("递归先序遍历二叉树的结果为:");PreOrder(root);printf("\n");}elseprintf("二叉树为空!\n");break;case 2:if(root){printf("递归中序遍历二叉树的结果为:");InOrder(root);printf("\n");}elseprintf("二叉树为空!\n");break;case 3:if(root){printf("递归后序遍历二叉树的结果为:");PostOrder(root);printf("\n");}elseprintf("二叉树为空!\n");break;case 4:if(root){printf("非递归先序遍历二叉树:");PreOrder_Nonrecursive1(root);printf("\n");}elseprintf("二叉树为空!\n");break;case 5:if(root){printf("非递归中序遍历二叉树:");InOrderTraverse1(root);printf("\n");}elseprintf("二叉树为空!\n");break;case 6:if(root){printf("非递归后序遍历二叉树:");PostOrder_Nonrecursive(root);printf("\n");}elseprintf("二叉树为空!\n");break;case 7:if(root){printf("非递归层序遍历二叉树:");//LeverTraverse(root);LevelOrder(root);printf("\n");}elseprintf("二叉树为空!\n");break;case 8:if(root)printf("这棵二叉树的深度为:%d\n",depth(root));elseprintf("二叉树为空!\n");break;case 9:if(root)printf("这棵二叉树的结点个数为:%d\n",CountNode(root));elseprintf("二叉树为空!\n");break;default:flag=0;printf("程序运行结束,按任意键退出!\n");}}system("pause");return 0; }

运行效果图如下:

分别输入:

1

2

4

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5

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3

6

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7

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#

就可以构造如下图所示的二叉树了。。

海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。我要加油,冲向我的理想。

遍历二叉树的各种操作(非递归遍历)

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