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>

/********************************************************************
    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)
{
//学习中,尚未明白
}



/*===========================================================================
* 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

发表于 2006-01-01 20:20 ngaut 阅读(56085) 评论(17)  编辑 收藏 引用 所属分类: c/c++/ds
 

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  回复  更多评论    
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;
}
}
# 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  回复  更多评论    
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* *
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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  回复  更多评论    
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;
}
}
}
}
# 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  回复  更多评论    
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;
}
}
}
}
# 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  回复  更多评论    
对 前面那个人的就象是POP了两次 丢失了一个
# 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  回复  更多评论    
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;
}
}
}
}
# 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  回复  更多评论    
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();
}
}
}
}
posted @ 2012-02-07 22:48  pocketzwt  阅读(119)  评论(0编辑  收藏  举报