二叉树遍历（非递归版）

问题描述：
以一定的方式输入数据（本文是以先序遍历的方式输入），程序根据数据进行解析，创建二叉树，然后对二叉树进行操作，主要操作包括以下几种：

1. 求二叉树的高度
2. 先序遍历二叉树
3. 中序遍历二叉树
4. 后序遍历二叉树
5. 层序遍历二叉树

先序遍历： 根节点->左子树->右子树
中序遍历： 左子树->根节点->右子树
先序遍历： 左子树->右子树->根节点
层序遍历： 第一层（根节点）->第二层->第三次->….

PS：
1. 大家可以清楚的看到，先序，中序和后序是相对于根节点而言的
2. 非递归版代码描述起来比递归版略显复杂
3. 递归版本可以查看我的另外一篇文章：
http://blog.csdn.net/yi_ming_he/article/details/71248881

以下面的例子进行说明：

如图所示，根据上面的遍历顺序，我们可以得到以下遍历结果：
先序遍历： a b d h e c f g
中序遍历： h d b e a f c g
后序遍历： h d e b f g c a
层序遍历： a b c d e f g h

参考代码：

#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <string.h>#include <queue>#include <stack>#define MAXNODE 1024char str[MAXNODE];typedef struct BiTNode{    char data;    struct BiTNode* lchild;    struct BiTNode* rchild;}BiTNode, *Bitree;void CreateBiTree(Bitree& T){//这是根据先序遍历建立的一棵树    scanf_s("%s", str, MAXNODE);    Bitree tempT, tempQ;    T = (Bitree)malloc(sizeof(BiTNode));    T->data = str[0];    T->lchild = NULL;    T->rchild = NULL;    std::stack<Bitree>st;    st.push(T);    for (int i = 1; i < (int)strlen(str); i++)    {        if (str[i] == '#')        {            tempT = st.top();            st.pop();            if (NULL == tempT->lchild)                i++;        }        else        {            tempT = st.top();            tempQ = (Bitree)malloc(sizeof(BiTNode));            tempQ->data = str[i];            tempQ->lchild = NULL;            tempQ->rchild = NULL;            if (tempT->lchild)            {                tempT->rchild = tempQ;                st.pop();            }            else                tempT->lchild = tempQ;            st.push(tempQ);        }    }}void PreOrderTraverseByNonRecursion(Bitree T){    if (!T)        return;    std::stack<std::pair<Bitree, bool>> st;    st.push(std::make_pair(T, false));    bool bVisited = false;    while (!st.empty())    {        T = st.top().first;        bVisited = st.top().second;        st.pop();        if (!T)            continue;        if (bVisited)            printf("%c ", T->data);        else        {            st.push(std::make_pair(T->rchild, false));            st.push(std::make_pair(T->lchild, false));            st.push(std::make_pair(T, true));        }    }}void InOrderTraverseByNonRecursion(Bitree T){    if (!T)        return;    std::stack<std::pair<Bitree, bool>> st;    st.push(std::make_pair(T, false));    bool bVisited = false;    while (!st.empty())    {        T = st.top().first;        bVisited = st.top().second;        st.pop();        if (!T)            continue;        if (bVisited)            printf("%c ", T->data);        else        {            st.push(std::make_pair(T->rchild, false));            st.push(std::make_pair(T, true));            st.push(std::make_pair(T->lchild, false));        }    }}void PostOrderTraverseByNonRecursion(Bitree T){    if (!T)        return;    std::stack<std::pair<Bitree, bool>> st;    st.push(std::make_pair(T, false));    bool bVisited = false;    while (!st.empty())    {        T = st.top().first;        bVisited = st.top().second;        st.pop();        if (!T)            continue;        if (bVisited)            printf("%c ", T->data);        else        {            st.push(std::make_pair(T, true));            st.push(std::make_pair(T->rchild, false));            st.push(std::make_pair(T->lchild, false));        }    }}int GetBiTreeHeightByNonRecursion(Bitree T){    if (!T)        return 0;    int nVisitedNodeCount = 0;//已经访问过的节点数    int nPushQueueNumber = 1;//记录入队列的节点的最大序号    int nLevelMaxNumber = 1;//记录每一次的最大的序号    int nTreeHeight = 0;//记录树的高度    std::queue<Bitree> Q;    Q.push(T);    while (!Q.empty())    {        T = Q.front();        Q.pop();        nVisitedNodeCount++;        if (T->lchild)        {            Q.push(T->lchild);            nPushQueueNumber++;        }        if (T->rchild)        {            Q.push(T->rchild);            nPushQueueNumber++;        }        if (nVisitedNodeCount == nLevelMaxNumber)        {            nTreeHeight++;            nLevelMaxNumber = nPushQueueNumber;        }    }    return nTreeHeight;}void LevelOrderTraverseByNonRecursion(Bitree T){    if (!T)        return;    std::queue<Bitree> Q;    Q.push(T);    while (!Q.empty())    {        T = Q.front();        Q.pop();        printf("%c ", T->data);        if (T->lchild)            Q.push(T->lchild);        if (T->rchild)            Q.push(T->rchild);    }}int main(){    Bitree T;    CreateBiTree(T);    printf("树的高度是: %d\n", GetBiTreeHeightByNonRecursion(T));    printf("先序遍历(非递归)：\n");    PreOrderTraverseByNonRecursion(T);    printf("\n");    printf("中序遍历(非递归)：\n");    InOrderTraverseByNonRecursion(T);    printf("\n");    printf("后序遍历(非递归)：\n");    PostOrderTraverseByNonRecursion(T);    printf("\n");    printf("层序遍历(非递归)：\n");    LevelOrderTraverseByNonRecursion(T);    printf("\n");    return 0;}

运行结果：