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二叉树的遍历

 
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先序遍历递归
void pre_traverse(BTree pTree)
{
if(pTree)
{
printf("%c",pTree->data);
if(pTree->pLchild)
pre_traverse(pTree->pLchild);
if(pTree->pRchild)
pre_traverse(pTree->pRchild);
}
}

中序遍历递归

void in_traverse(BTree pTree)
{
if(pTree)
{
if(pTree->pLchild)
in_traverse(pTree->pLchild);
printf("%c",pTree->data);
if(pTree->pRchild)
in_traverse(pTree->pRchild);
}
}

后序遍历递归
void beh_traverse(BTree pTree)
{
if(pTree->pLchild)
beh_traverse(pTree->pLchild);
if(pTree->pRchild)
beh_traverse(pTree->pRchild);
printf("%c",pTree->data);
}

1、前序遍历的非递归实现

根据先序遍历的顺序,先访问根节点,再访问左子树,后访问右子树,而对于每个子树来说,又按照同样的访问顺序进行遍历,上图的先序遍历顺序为:ABDECF。非递归的实现思路如下:

对于任一节点P,

1)输出节点P,然后将其入栈,再看P的左孩子是否为空;

2)若P的左孩子不为空,则置P的左孩子为当前节点,重复1)的操作;

3)若P的左孩子为空,则将栈顶节点出栈,但不输出,并将出栈节点的右孩子置为当前节点,看其是否为空;

4)若不为空,则循环至1)操作;

5)如果为空,则继续出栈,但不输出,同时将出栈节点的右孩子置为当前节点,看其是否为空,重复4)和5)操作;

6)直到当前节点P为NULL并且栈空,遍历结束

void pre_traverse(BTree pTree)
{
PSTACK stack = create_stack();//创建空栈
BTree node_pop;//用来保存出战节点
BTree pCur=pTree;//定义用来指向当前访问节点的指针
//知道当前节点pCur为NULL且栈空时,循环结束
while(pCur||!is-empty(stack))
{
//从根节点开始,输出当前节点,并将其入栈
//同属置左孩子为当前节点,直至其没有左孩子,,及当前节点为NULL

printf("%c",pCur->data);
push_stack(stack,pCur);
pCur=pCur->pLchild;
//如果当前节点为NULL且栈不空,则将栈顶节点出栈,但不输出,并将出栈节点的右孩子置为当前节点,看其是否为空;
//同时置其右孩子为当前节点,循环判断.直至pCur不为空
while(!pCur&&!is_empty(stack))
{
pCur=getTop(stack);
pop_stack(stack,&node_pop);
pCur=pCur->pRchild;
}
}
}
2、中序遍历的非递归实现

根据中序遍历的顺序,先访问左子树,再访问根节点,后访问右子树,而对于每个子树来说,又按照同样的访问顺序进行遍历,上图的中序遍历顺序为:DBEAFC。非递归的实现思路如下:

对于任一节点P,

1)若P的左孩子不为空,则将P入栈并将P的左孩子置为当前节点,然后再对当前节点进行相同的处理;

2)若P的左孩子为空,则输出P节点,而后将P的右孩子置为当前节点,看其是否为空;

3)若不为空,则重复1)和2)的操作;

4)若为空,则执行出栈操作,输出栈顶节点,并将出栈的节点的右孩子置为当前节点,看起是否为空,重复3)和4)的操作;

5)直到当前节点P为NULL并且栈为空,则遍历结束。
void in_traverse(BTree pTree)
{
PSTACK stack = create();//创建一个空栈
BTree node_pop;//用来保存出栈节点
BTree pCur=pTree; //定义指向当前访问的节点的指针
//直到当前节点pCur为NULL且栈空时,循环结束
while(pCur||!is_empty(stack))
{
if(pCur->pLchild)
{
//如果pCur的左孩子不为空,则将其入栈,并置其左孩子为当前节点
push_stack(stack,pCur);
pCur=pCur->pLchild;
}
else{
//如果pCur的左孩子为空,则输出pCur节点,并将其右孩子设为当前节点,看其是否为空
printf("%c",pCur->data);
pCur=pCur->pRchild;
//如果为空,且栈不空,则将栈顶节点出栈,并输出该节点,
//同时将它的右孩子设为当前节点,继续判断,直到当前节点不为空
while(!pCur&&!=is_empty(stack))
{
pCur=getTop(stack);
printf("%c",pCur->data);
pop_stack(stack,&node_pop);
pCur=pCur->pRchild;
}
}
}
}
根据后序遍历的顺序,先访问左子树,再访问右子树,后访问根节点,而对于每个子树来说,又按照同样的访问顺序进行遍历,上图的后序遍历顺序为:DEBFCA。后序遍历的非递归的实现相对来说要难一些,要保证根节点在左子树和右子树被访问后才能访问,思路如下:

对于任一节点P,

1)先将节点P入栈;

2)若P不存在左孩子和右孩子,或者P存在左孩子或右孩子,但左右孩子已经被输出,则可以直接输出节点P,并将其出栈,将出栈节点P标记为上一个输出的节点,再将此时的栈顶结点设为当前节点;

3)若不满足2)中的条件,则将P的右孩子和左孩子依次入栈,当前节点重新置为栈顶结点,之后重复操作2);

4)直到栈空,遍历结束

void beh_traverse(BTree pTree)
{
PSTACK stack=create_stack();//创建一个空栈
BTree node_pop; //用来保存出栈的节点
BTree pCur;//定义指针,指向当前节点
BTree pPre=NULL;//定义指针,指向上一各访问的节点
//先将树的根节点入栈
push_stack(stack,pTree);
//直到栈空时,结束循环
while(!is_empty(stack))
{
pCur=getTop(stack);//当前节点置为栈顶节点
if((pCur->pLchild==NULL&&pCur->pRchild==NULL)||
(pPre!=NULL&&(pCur->pLchild==pPre||pCur->pRchild==pPre))
)
{
//如果当前节点没有左右孩子,或者有左孩子或有孩子,但已经被访问输出,
//则直接输出该节点,将其出栈,将其设为上一个访问的节点
printf("%c",pCur->data);
pop_stack(stack,&node_pop);
pPre=pCur;
}
else
{

//如果不满足上面两种情况,则将其右孩子左孩子依次入栈
if(pCur->pRchild!=NULL)
push_stack(stack,pCur->pRchild);
if(pCur->pLchild!=NULL)
push_stack(stack,pCur->pLchild);
}

}
}

二叉树的层序遍历的实现还是比较简单的,由于其层级的关系,很明显要用到队列来辅助实现,
主要是从左向右,自上而下,依次将二叉树的各节点入队,这样便可以保证输出的顺序是层序排列的。
下面是算法的实现思想:

先将树的根节点入队,

如果队列不空,则进入循环

{

将队首元素出队,并输出它;

如果该队首元素有左孩子,则将其左孩子入队;

如果该队首元素有右孩子,则将其右孩子入队

}

void levelOrderTraverse(BiTree T,Status(*Visit)(TElementType))
{
//Visit是对节点操作的应用函数,
//在这里,对每个数据元素调用函数Visit,也即是遍历了该节点
SqQueue q;
QElementType p;
if(T)
{
InitQueue(&q);
EnQueue(&q,T);

while(!QueueEmpty(q))
{
DeQueue(&q,&p);
Visit(p->data);
if(p->lchild!=NULL)EnQueue(&q,p->lchild);
if(p->rchild!=NULL)EnQueue(&q,p->rchild);
}
}

}
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