二叉树遍历

来源:互联网 发布:放苹果问题 c语言 编辑:程序博客网 时间:2024/06/16 04:02
#include<iostream>
#include<stack>
#include<queue>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
using namespace std;


//二叉树结点
typedef struct BiTNode{
    //数据
    char data;
    //左右孩子指针
    struct BiTNode *lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;


//按先序序列创建二叉树
int CreateBiTree(BiTree &T){
    char data;
    //按先序次序输入二叉树中结点的值(一个字符),‘#’表示空树
    scanf_s("%c",&data);

    if(data == '#'){
        T = NULL;
    }
    else{
        T = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
        //生成根结点
        if(!T)
            exit(-1);
        T->data = data;
        //构造左子树
        CreateBiTree(T->lchild);
        //构造右子树
        CreateBiTree(T->rchild);
    }
    return 0;
}
//输出
void Visit(BiTree T){
    if(T->data != '#'){
        printf("%c ",T->data);
    }
}
//先序遍历
void PreOrder(BiTree T){
    if(T != NULL){
        //访问根节点
        Visit(T);
        //访问左子结点
        PreOrder(T->lchild);
        //访问右子结点
        PreOrder(T->rchild);
    }
}
//中序遍历
void InOrder(BiTree T){
    if(T != NULL){
        //访问左子结点
        InOrder(T->lchild);
        //访问根节点
        Visit(T);
        //访问右子结点
        InOrder(T->rchild);
    }
}
//后序遍历
void PostOrder(BiTree T){
    if(T != NULL){
        //访问左子结点
        PostOrder(T->lchild);
        //访问右子结点
        PostOrder(T->rchild);
        //访问根节点
        Visit(T);
    }
}
/* 先序遍历(非递归)
   思路:访问T->data后,将T入栈,遍历左子树;遍历完左子树返回时,栈顶元素应为T,出栈,再先序遍历T的右子树。
*/
void PreOrder2(BiTree T){
    stack<BiTree> stack;
    //p是遍历指针
    BiTree p = T;
    //栈不空或者p不空时循环
    while(p || !stack.empty()){
        if(p != NULL){
            //存入栈中
            stack.push(p);
            //访问根节点
            printf("%c ",p->data);
            //遍历左子树
            p = p->lchild;
        }
        else{
            //退栈
            p = stack.top();
            stack.pop();
            //访问右子树
            p = p->rchild;
        }
    }//while
}
/* 中序遍历(非递归)
   思路:T是要遍历树的根指针,中序遍历要求在遍历完左子树后,访问根,再遍历右子树。
         先将T入栈,遍历左子树;遍历完左子树返回时,栈顶元素应为T,出栈,访问T->data,再中序遍历T的右子树。
*/
void InOrder2(BiTree T){
    stack<BiTree> stack;
    //p是遍历指针
    BiTree p = T;
    //栈不空或者p不空时循环
    while(p || !stack.empty()){
        if(p != NULL){
            //存入栈中
            stack.push(p);
            //遍历左子树
            p = p->lchild;
        }
        else{
            //退栈,访问根节点
            p = stack.top();
            printf("%c ",p->data);
            stack.pop();
            //访问右子树
            p = p->rchild;
        }
    }//while
}


////后序遍历(非递归)
//typedef struct BiTNodePost{
//    BiTree biTree;
//    char tag;
//}BiTNodePost,*BiTreePost;
//
//void PostOrder2(BiTree T){
//    stack<BiTreePost> stack;
//    //p是遍历指针
//    BiTree p = T;
//    BiTreePost BT;
//    //栈不空或者p不空时循环
//    while(p != NULL || !stack.empty()){
//        //遍历左子树
//        while(p != NULL){
//            BT = (BiTreePost)malloc(sizeof(BiTNodePost));
//            BT->biTree = p;
//            //访问过左子树
//            BT->tag = 'L';
//            stack.push(BT);
//            p = p->lchild;
//        }
//        //左右子树访问完毕访问根节点
//        while(!stack.empty() && (stack.top())->tag == 'R'){
//            BT = stack.top();
//            //退栈
//            stack.pop();
//            BT->biTree;
//            printf("%c ",BT->biTree->data);
//        }
//        //遍历右子树
//        if(!stack.empty()){
//            BT = stack.top();
//            //访问过右子树
//            BT->tag = 'R';
//            p = BT->biTree;
//            p = p->rchild;
//        }
//    }//while
//}
void PostOrder2(BiTree T){
 stack<BiTree> s;
 BiTree p=T,r=NULL;
 while(p||!s.empty()){
    if(p){
        s.push(p);
        p=p->lchild;
    }
    else{
        p=s.top();
        if(p->rchild&&p->rchild!=r){
            p=p->rchild;
            s.push(p);
            p=p->lchild;
        }
        else{
            p=s.top();
            s.pop();
            cout<<p->data;
            r=p;
            p=NULL;
        }
    }
 }
}
//层次遍历
void LevelOrder(BiTree T){
    BiTree p = T;
    //队列
    queue<BiTree> queue;
    //根节点入队
    queue.push(p);
    //队列不空循环
    while(!queue.empty()){
        //对头元素出队
        p = queue.front();
        //访问p指向的结点
        printf("%c ",p->data);
        //退出队列
        queue.pop();
        //左子树不空,将左子树入队
        if(p->lchild != NULL){
            queue.push(p->lchild);
        }
        //右子树不空,将右子树入队
        if(p->rchild != NULL){
            queue.push(p->rchild);
        }
    }
}
int main()
{
    BiTree T;
    CreateBiTree(T);

    printf("先序遍历:\n");
    PreOrder(T);
    printf("\n");
    printf("先序遍历(非递归):\n");
    PreOrder2(T);
    printf("\n");
    printf("中序遍历:\n");
    InOrder(T);
    printf("\n");
    printf("中序遍历(非递归):\n");
    InOrder2(T);
    printf("\n");
    printf("后序遍历:\n");
    PostOrder(T);
    printf("\n");
    printf("后序遍历(非递归):\n");
    PostOrder2(T);
    printf("\n");
    printf("层次遍历:\n");
    LevelOrder(T);
    printf("\n");
system("pause");
    return 0;
}
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