二叉树的二叉链表存储表示

非递归的部分思想是参考这个链接的：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2011/08/25/2153720.html

非递归后序遍历暂时还没有调试成功。

common.h

#ifndef_COMMON_H_#define_COMMON_H_#define TRUE        1#define FALSE       0#define OK          1#define ERROR       0#define INFEASIBLE  -1#define OVERFLOW    -2typedef int Status;  //Status Equal(int a, int b);#endif

SqStack.h

//关于栈的文件(包括SqStack.h和SqStack.c)基本是从之前的学习文件中复制过来的,并做了一些改动。//参考博文“顺序栈的表示和实现”，链接：http://blog.csdn.net/yahstudio/article/details/23599731#ifndef_SQSTACK_H_#define_SQSTACK_H_#include "BiTree.h"#defineSTACK_INIT_SIZE1000#defineSTACKINCREMENT1000//typedef intSElemType;//这是之前的typedef BiTNodeSElemType;typedef struct{SElemType *base;//在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULLSElemType *top;//栈顶指针int stacksize;//当前已分配的存储空间，以元素为单位}SqStack;StatusInitStack(SqStack *S);//构造一个空栈SStatus StackScanf(SqStack *S);//向指定的stack输入数据Status StackDisp(SqStack *S);//显示指定的stackint StackLength(SqStack *S);//返回指定stack的元素个数，即栈的长度Status GetTop(SqStack *S,SElemType *e);//若栈不空，则将S的栈顶元素传递给*e，并返回OK;否则返回ERRORStatus GetTop1(SqStack *S,SElemType **e);//这是为了适应BiTree中的有关函数而在GetTop的基础上修改的。Status Push(SqStack *S,SElemType e);//插入数据e为新的栈顶元素Status Pop(SqStack *S,SElemType *e);//若栈不空，则删除指定栈的栈顶元素，并用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR。Status Pop1(SqStack *S,SElemType **e);//这是为了适应BiTree中的有关函数而在Pop的基础上修改的。Status DestroyStack(SqStack *S);//销毁指定栈Status ClearStack(SqStack *S);//清空指定栈Status StackEmpty(SqStack *S);//判断指定栈是否为空，若为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE.#endif

BiTree.h

#ifndef_BITREE_H_#define _BITREE_H_typedefcharTElemType;typedef struct BiTNode{TElemTypedata;struct  BiTNode  *lchild,*rchild;//左右孩子指针}BiTNode,*BiTree;Status PrintElement(TElemType e);//创建二叉树Status CreateBiTree(BiTree *T);//先序遍历二叉树(递归实现)，对每个数据元素调用函数VisitStatus PreOrderTraverse(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e));//中序遍历二叉树(递归实现)，对每个数据元素调用函数VisitStatus InOrderTraverse(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e));//后序遍历二叉树(递归实现)，对每个数据元素调用函数VisitStatus PostOrderTraverse(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e));//(课本上的算法6.2，不可用)中序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数VisitStatus InOrder_book1(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e));//(课本上的算法6.3，可用)中序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数VisitStatus InOrder_book2(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e));//中序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数VisitStatus InOrder(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e));//先序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数VisitStatus PreOrder(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e));#endif

SqStack.c

//关于栈的文件(包括SqStack.h和SqStack.c)基本是从之前的学习文件中复制过来的,并做了一些改动。//参考博文“顺序栈的表示和实现”，链接：http://blog.csdn.net/yahstudio/article/details/23599731#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#include "common.h"#include "SqStack.h"/*输入参数：*S待处理的栈地址返回参数：OVERFLOW存储分配失败   OK成功函数功能：初始化栈，构造一个空栈。*/Status InitStack(SqStack *S){S->base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));if(!S->base)exit(OVERFLOW);//存储分配失败S->top = S->base;//使栈顶指针等于栈底指针S->stacksize = STACK_INIT_SIZE;//初始化栈当前可用的最大容量return OK;}/*输入参数：*S待处理的栈地址返回参数：OK操作成功   OVERFLOWstack满   还可以根据实际情况定义相应的返回值函数功能：向指定的stack输入数据，约定若输入0则结束，并将0存储stack。注意：在stack的存储空间够用的情况下，调用该函数得到的栈顶元素都为0，若想栈顶元素不为0可以调用Push()函数。*//*Status StackScanf(SqStack *S){SElemType *cap_max;cap_max = S->base + S->stacksize - 1;//减1的原因是：留一个存储单元给栈顶指针，即当stack的存储单元用完时，使栈顶指针指向存储空间的最后一个存储单元。scanf("%d",S->top);S->top++;while(*(S->top-1)){scanf("%d",S->top);S->top++;if(S->top >= cap_max){printf("The stack is full.");//实际应用时当然还可以在这里继续为原stack扩充容量。return OVERFLOW;}}return OK;}*//*输入参数：*S待显示的栈地址返回参数：OK操作成功   还可以根据实际情况定义相应的返回值函数功能：显示指定的stack注意：程序中调用的StackDisp()函数并未按照后进先出这一规定显示stack的，当然完全可以将其改为按后进先出的规定来显示stack的，不过我估计在实际应用中StackDisp()函数未必排得上用场。*/Status StackDisp(SqStack *S){SElemType *bottom = S->base;printf("\n*************** output start ***************\n");while(bottom<S->top){printf("%d  ",*bottom);bottom++;}printf("\n*************** output end ***************\n");return OK;}/*输入参数：*S待处理的栈地址返回参数：*S所指向的stack的长度，即该stack中的元素个数函数功能：返回指定stack的元素个数，即栈的长度*/int StackLength(SqStack *S){//可根据需要在这里添加判断S是否满足一些条件，如判断*S指向的stack是否存在等，因为栈是否存在和栈是否空有时还是有区别的。//if(!(S->top||S->top))//判断栈是否存在，这个当然要在销毁栈时将栈顶指针和栈底指针都清为0才能在此有所判断。//return -1;return(S->top - S->base);}/*输入参数：*S待处理的栈地址   *e用于存储栈顶元素返回参数：ERROR该栈为空   OK操作成功函数功能：若栈不空，则将S的栈顶元素传递给*e，并返回OK;否则返回ERROR.*/Status GetTop(SqStack *S,SElemType *e){if(!StackLength(S))return ERROR;else{*e = *(S->top - 1);}return OK;}/*说明：这个函数是在GetTop的基础上改的。它们的区别仅仅是第二个形参，GetTop的第二个形参是一级指针，但这只能改变实参为变量的内容，当实参为一级指针时，应当定义二级指针形式的形参来改变其内容。时间有限，这里只是简要的描述一下额外写GetTop1的原因，具体原因可以参见博文“关于变量、1/2级指针等形式的形参传递”。*/Status GetTop1(SqStack *S,SElemType **e){if(!StackLength(S))return ERROR;else{*e = (S->top - 1);}return OK;}/*输入参数：*S待处理的栈地址   e待插入的数据返回参数：OVERFLOWstack满   OK操作成功函数功能：插入数据e为新的栈顶元素*/Status Push(SqStack *S,SElemType e){if(StackLength(S) >= S->stacksize){S->base = (SElemType *)realloc(S->base,(S->stacksize + STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));if(!S->base)exit(OVERFLOW);S->top = S->base + S->stacksize;S->stacksize += STACKINCREMENT;}*S->top = e;S->top++;return OK;}/*输入参数：*S待处理的栈地址   *e待返回的栈顶元素返回参数：ERROR操作失败   OK操作成功函数功能：若栈不空，则删除指定栈的栈顶元素，并用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR。*/Status Pop(SqStack *S,SElemType *e){if(StackLength(S) <= 0)return ERROR;*e = * --S->top;return OK;}/*定义Pop1的原因 与 定义GetTop1类似。（二级指针形式的形参）*/Status Pop1(SqStack *S,SElemType **e){if(StackLength(S) <= 0)return ERROR;*e = --S->top;return OK;}/*输入参数：*S待销毁的栈地址返回参数：OK操作成功   还可根据需要加入别的返回值函数功能：销毁指定栈*/Status DestroyStack(SqStack *S){free(S->base);S->base = NULL;S->top = NULL;S->stacksize = 0;return OK;}/*输入参数：待清空的栈地址返回参数：OK操作成功函数功能：清空指定栈*/Status ClearStack(SqStack *S){S->top = S->base;return OK;}/*输入参数：*S待处理的栈地址返回参数：FALSE指定的栈非空   OK指定的栈为空函数功能：判断指定栈是否为空，若为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE.*/Status StackEmpty(SqStack *S){//if(!(S->top||S->top))//判断栈是否存在，这个当然要在销毁栈时将栈顶指针和栈底指针都清为0才能在此有所判断。//return -1;if(S->top - S->base){return FALSE;}return TRUE;}

BiTree.c

#include "common.h"#include "BiTree.h"#include "SqStack.h"#include "stdio.h"#include "stdlib.h"Status PrintElement(TElemType e){printf("%c ",e);return OK;}/*输入参数：*T待创建的二叉树函数功能：创建二叉树(递归实现)说明：1. 若在main()中定义int类型变量val，则可以定义形参为一级指针形式的函数(如fun(int *dat))，通过调用函数fun(&val)来改变变量val的值。   2. 若在main()中定义int类型的一级指针变量*val，则可以在main()中初始化该指针，使其指向确定的int类型的变量或内存，例如"int a, *val = &a;"或者"int *val = (int *)malloc(sizeof(int));"都是可以的，在这之后便可以在函数fun(int *dat)中来操作(赋值)该指针变量了，调用形式为fun(val)。      (此时没有必要在fun中调用malloc函数使指针变量val指向新的内存，因为这根本就办不到，此时在fun中的malloc函数只会改变形参dat中的内容，而不会改变val中的内容。)   3. 若在main()中定义int类型的一级指针变量*val，但不想在main()中初始化该指针，而是想在其他的函数中初始化该指针，则应当定义形参为二级指针形式的函数(如fun(int **dat))，通过在fun函数中来初始化该指针变量(在fun中通过malloc函数初始化该指针变量)，调用形式为fun(&val)，在初始化完之后便可以操作(赋值)该变量了。在此说明上述3点，是因为刚开始学习二叉树的二叉链表时遇到问题不能够解决，后来才得知应当定义二级指针形式的形参CreateBiTree(BiTree *T)。关于此可参考博文“关于变量、1/2级指针等形式的形参传递”。*/Status CreateBiTree(BiTree *T){    char ch;    scanf("%c",&ch);    if(ch == ' ')        *T = NULL;    else    {        if(!(*T = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode))))            exit(OVERFLOW);        (*T)->data = ch;        CreateBiTree(&(*T)->lchild);    //构造左子树        CreateBiTree(&(*T)->rchild);    //构造右子树    }    return OK;}/*输入参数：T待遍历的二叉树   Visit对数据元素操作的应用函数函数功能：先序遍历二叉树(递归实现)，对每个数据元素调用函数Visit*/Status PreOrderTraverse(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e)){if(T){if(Visit(T->data))if(PreOrderTraverse(T->lchild, Visit))if(PreOrderTraverse(T->rchild, Visit))return OK;return ERROR;}elsereturn OK;}/*函数功能：该函数功能类似PreOrderTraverse()，只不过这里定义二级指针BiTree，本质上并没多大区别。*/Status PreOrderTraverse_(BiTree *T, Status (* Visit)(TElemType e)){if(*T){if(Visit((*T)->data))if(PreOrderTraverse_(&(*T)->lchild, Visit))if(PreOrderTraverse_(&(*T)->rchild, Visit))return OK;return ERROR;}elsereturn OK;}/*函数功能：中序遍历二叉树(递归实现)，对每个数据元素调用函数Visit*/Status InOrderTraverse(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e)){if(T){if(InOrderTraverse(T->lchild, Visit))if(Visit(T->data))if(InOrderTraverse(T->rchild, Visit))return OK;return ERROR;}else{return OK;}}/*函数功能：后序遍历二叉树(递归实现)，对每个数据元素调用函数Visit*/Status PostOrderTraverse(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e)){if(T){if(PostOrderTraverse(T->lchild, Visit))if(PostOrderTraverse(T->rchild, Visit))if(Visit(T->data))return OK;return ERROR;}elsereturn OK;}/*函数功能：中序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数Visit说明：不要用这个函数。这是书本上的算法6.2，实现起来很不方便，或许根本就实现不了，或许它在C++中可以实现，毕竟C++支持的某些语法在C中是不支持的，如引用。*/Status InOrder_book1(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e)){SqStack s;BiTree p = NULL;//若不在这里给p赋NULL值,则编译时会有警告InitStack(&s);Push(&s, *T);while(!StackEmpty(&s)){while(GetTop(&s,p) && p)//p是在InOrder函数内定义的局部变量，应当在InOrder函数内改变其内容，但如果想要在InOrder函数内调用别的函数改变其内容(即到InOrder函数外面改变其内容)，则应当定义外部函数的形参为二级指针，如这里GetTop函数的第二个形参应当定义为二级指针。（这一点在博文中已经说过了。）Push(&s, *p->lchild);//向左走到尽头//另外当p->lchild=0时，那么*p->lchild根本就不能够被调用，所以这种操作是不行的。Pop(&s,p);//这个出栈，我估计作者的本意是让最后一个空的左孩子出栈。if(!StackEmpty(&s)){Pop(&s,p);//同GetTop，若想要在外部函数Pop中改变p的内容，则应当定义Pop的第二个形参为二级指针。if(!Visit(p->data))return ERROR;Push(&s, *p->rchild);}}return OK;}/*函数功能：中序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数Visit说明：这是书本上的算法6.3，这与我自己编写InOrder较类似。*/Status InOrder_book2(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e)){SqStack s;BiTree p = T;InitStack(&s);while(p || !StackEmpty(&s)){if(p){Push(&s, *p);p = p->lchild;//根指针进栈，遍历左子树}else{Pop1(&s, &p);if(!Visit(p->data))return ERROR;p = p->rchild;}}return OK;}/*函数功能：中序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数Visit*/Status InOrder(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e)){SqStack s;BiTree p = T;InitStack(&s);while(p!=NULL || !StackEmpty(&s))//若当前结点p不空 或者 栈s不空，则执行循环体{while(p!=NULL)//若当前结点p不空{Push(&s, *p);//当前结点p进栈p = p->lchild;//将p的左孩子置为当前结点p}if(!StackEmpty(&s))//若栈s不空{//GetTop1(&s, &p);//这里没必要在调用GetTop来获得栈顶元素了，因为下面的Pop1就可以得到栈顶元素了。Pop1(&s, &p);//进行出栈操作，获得栈顶元素并将其置为当前结点pVisit(p->data);//访问当前结点的data。p = p->rchild;//将p的右孩子置为当前结点p}}return OK;}/*函数功能：先序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数Visit*/Status PreOrder(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e)){SqStack s;BiTree p = T;InitStack(&s);while(p!=NULL || !StackEmpty(&s)){while(p!=NULL)//若当前结点p不空{Visit(p->data);Push(&s, *p);//当前结点p进栈p = p->lchild;//将p的左孩子置为当前结点p}if(!StackEmpty(&s))//若栈s不空{//GetTop1(&s, &p);//这里没必要在调用GetTop来获得栈顶元素了，因为下面的Pop1就可以得到栈顶元素了。Pop1(&s, &p);//进行出栈操作，获得栈顶元素并将其置为当前结点p//Visit(p->data);//访问当前结点的data。p = p->rchild;//将p的右孩子置为当前结点p}}return OK;}/*函数功能：后序遍历二叉树(非递归实现)，对每个数据元素调用函数Visit*/Status PostOrder(BiTree T, Status (* Visit)(TElemType e)){SqStack s;BiTree cur;BiTree tmp;BiTree p = T;BiTree pre = NULL;InitStack(&s);Push(&s,*p);while(!StackEmpty(&s)){GetTop1(&s,&cur);//printf("%d\n",cur->lchild);//printf("%d\n",cur->rchild);//printf("%d\n",pre);if(cur->lchild==NULL && cur->rchild==NULL){printf("左右孩子为空");}if(((pre!=NULL) && ((pre==cur->lchild) || (pre==cur->rchild)))){printf("之前已经访问过了");}if((cur->lchild==NULL && cur->rchild==NULL) || (pre!=NULL && (pre==cur->lchild || pre==cur->rchild))){Visit(cur->data);Pop1(&s, &tmp);pre = cur;}else{if(cur->rchild != NULL)Push(&s, *cur->rchild);if(cur->lchild != NULL)Push(&s, *cur->lchild);}}return OK;}

main.c

//“非递归后序遍历”没有成功#include "common.h"#include "BiTree.h"#include "SqStack.h"#include "stdio.h"int main(){BiTNode *PtrTree;CreateBiTree(&PtrTree);printf("\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n");PreOrderTraverse(PtrTree, PrintElement);printf("\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n");InOrderTraverse(PtrTree, PrintElement);printf("\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n");PostOrderTraverse(PtrTree, PrintElement);printf("\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n");InOrder(PtrTree, PrintElement);printf("\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n");InOrder_book2(PtrTree, PrintElement);printf("\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n");PreOrder(PtrTree, PrintElement);printf("\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n");//PostOrder(PtrTree, PrintElement);//这个不行return OK;}