用栈实现二叉树的遍历（非递归）

先实现栈

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef  char ElemType;
#define STACKSIZE 20


typedef struct st
{
ElemType *data;
int top;
int MaxSize;
}stack;


void Init_stack(stack *p);//初始化栈


bool Is_Empty(stack *p);//判断是否为空栈 


bool Is_Full(stack *p);//判断栈是否为满栈


int GetLength(stack *p);//获取栈内元素个数


bool push(stack *p, ElemType value);//入栈


ElemType top(stack *p);//弹出栈顶元素


ElemType pop(stack *p);//出栈


void show_stack(stack *p);//展示栈内元素

void Init_stack(stack *p)
{
if (p == NULL)
return;
p->top = -1;
p->MaxSize = STACKSIZE;
p->data = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*p->MaxSize);
memset(p->data, 0, sizeof(ElemType)*p->MaxSize);
}


bool Is_Empty(stack *p)
{
if (p->top = -1 || p == NULL)
{
return true;
}
return false;
}


bool Is_Full(stack *p)
{
if (p->top + 1 == p->MaxSize || p == NULL)
{
return true;
}
return false;
}


int GetLength(stack *p)
{
return p->top+1;
}


bool push(stack *p, ElemType value)
{
bool res = false;
if (!Is_Full(p))
{
p->data[++p->top] = value;
res = true;
}
return res;
}

//出栈操作分为两步，是为了保证出栈精确
ElemType top(stack *p)

{

if ( p != NULL )

{

return p->data[p->top];

}

}

ElemType pop(stack *p)
{
if (p->top >= 0 && p != NULL)
{
p->top--;
}
}


void show_stack(stack *p)
{
int count = p->top;
while (count != -1)
{
printf("%c ", p->data[count]);
count--;
}

}

假设二叉树的结构为：

则其前序遍历为：ABCDEFGH.    中序遍历为：CBEDFAGH .      后序遍历为：CEFDBHGA

用栈实现中序遍历的思想：让二叉树左-中-右遍历，若不为空则入栈，若为空出栈

过程如下所示：

将其转化为代码，如下：

void NiceInOrder ( BtNode  *ptr )

{

if ( NULL == ptr )   return ;

stack  st;

Init_Stack ( &st ) ;

while ( ptr !=NULL || ! Is_empty ( &st ) )

{

while ( ptr !=NULL )

{

push ( & st , ptr -> data ) ;

ptr = ptr -> LiftChild ;

}

ptr = top ( &st ) ;    pop( &st ) ;  // 遇到空直接出栈 

printf ( " %c ", ptr -> data ) ;  

ptr = ptr -> RightChild ;

}

}

后序遍历思想为：每个节点都要进栈两次，第二次退栈是才访问节点。第一次进栈时，在遍历左子树的过程中将根节点进栈，待左子树访问完后，回溯的节点退栈，即退出这个根节点，但不能立即访问，只能借助于这个根去找该根的右子树，并遍历这棵右子树，直到该右子树全部遍历以后，再退出该根节点，并访问它。所以，为了记录节点是第一次还是第二次进栈，需单独定义一个节点作为标志。

代码如下：

void NicePastOrder ( BtNode  *ptr )

{

if ( NULL == ptr )   return ;

stack  st;

Init_Stack ( &st ) ;

BtNode  *tag=NULL;

while ( ptr !=NULL || ! Is_empty ( &st ) )

{

while ( ptr !=NULL )

{

push ( & st , ptr -> data ) ;

ptr = ptr -> LiftChild ;

}

ptr = top ( &st ) ;    pop( &st ) ;  // 遇到空直接出栈 

if ( ptr -> RightChild == NULL || ptr -> RightChild == tag )

{

printf ( "%c", ptr -> data ) ;

tag = ptr ;

ptr = NULL ;

}

else

{

push ( &st, ptr ) ;

ptr = ptr -> RightChild ;

}

}

}

前序遍历的思想：若栈不为空且ptr不为空时入栈即出栈并打印，然后将其右孩子入栈，再继续访问其左孩子；若ptr为空，则出栈。

代码如下：

void NicePerOrder ( BtNode  *ptr )

{

if ( ptr == NULL )  return ;

stack st ;

Init_Stack ( &st ) ;

while ( ptr !=NULL || ! Is_Empty ( &st ) )

{

push ( &st , ptr ) ;

if ( p )

{

ptr = top ( &st ) ;  pop ( &st ) ;

printf ( "%c " , ptr -> data ) ;

push ( &st , ptr -> RightChild ) ;

ptr = ptr -> LeftChild ;

}

else

{

ptr = top ( &st ) ;   pop ( &st ) ;

}

}

}