二叉树非递归遍历

算法导论：10.4-3

给定一个 n 结点的二叉树，写出一个 O(n) 时间的非递归过程，将该树每个结点的关键字输出。可以使用一个栈作为辅助数据结构。

栈的实现参考这里。

#ifndef_BINARY_TREE_USE_STACK_H_#define _BINARY_TREE_USE_STACK_H_/**************************************************算法导论：10.4-3给定一个 n 结点的二叉树，写出一个 O(n) 时间的非递归过程，将该树每个结点的关键字输出。可以使用一个栈作为辅助数据结构。基本思路：使用一个栈暂存根结点的左孩子和右孩子节点，在下一个循环中将栈中的一个结点弹出作为根结点，如此直到栈空。***************************************************/#include <iostream>#include "StackUseSinglyLinkedList.h"template <class T>class BinaryTreeUseStack{public:class Node{public:friend class BinaryTreeUseStack < T > ;T value;private:Node() :_parent(nullptr), _left(nullptr), _right(nullptr){}Node(const T& v) :_parent(nullptr), _left(nullptr), _right(nullptr), value(v){}Node* _parent;Node* _left;Node* _right;};BinaryTreeUseStack() :_root(nullptr){  }// 使用一个数组构造一个完全二叉树，给出数组的头指针和数组的长度BinaryTreeUseStack(T*, size_t);~BinaryTreeUseStack();Node *getRoot()const{ return _root; }void print();private:// 二叉树的根结点Node* _root;// 使用 10.2-2 单链表栈作为辅助数据结构StackUseSinglyLinkedList<Node*> _stack;void freeNodes(const Node* root);void createTree(Node *root, T* a, size_t pos, size_t size);};template <class T>BinaryTreeUseStack<T>::BinaryTreeUseStack(T* a, size_t size){_root = new Node(a[0]);createTree(_root, a, 0, size);}template <class T>void BinaryTreeUseStack<T>::createTree(Node *root, T* a, size_t pos, size_t size){// 将数组中的元素按照顺序加入到二叉树中// 左子树坐标，左子数的坐标为 2 * pos + 1size_t pos_left = 2 * pos + 1;// 右子树坐标，右子树的坐标为 2 * pos + 2size_t pos_right = pos_left + 1;// 创建根结点if (pos_left < size){// 创建左子树root->_left = new Node(a[pos_left]);createTree(root->_left, a, pos_left, size);}if (pos_right < size){// 创建右子树root->_right = new Node(a[pos_right]);createTree(root->_right, a, pos_right, size);}}template <class T>BinaryTreeUseStack<T>::~BinaryTreeUseStack(){// 释放所有结点所占空间if (_root)freeNodes(_root);}template <class T>void BinaryTreeUseStack<T>::freeNodes(const Node* root){// 释放左孩子结点if (root->_left)freeNodes(root->_left);// 释放右孩子结点if (root->_right)freeNodes(root->_right);// 释放本结点delete root;}template <class T>void BinaryTreeUseStack<T>::print() {if (_root){_stack.push(_root);while (!_stack.empty()){// 将栈中的一个结点作为根结点，输出其值auto root = _stack.pop();std::cout << root->value << " ";// 分别将这个根结点的左孩子和右孩子压入栈中if (root->_right)_stack.push(root->_right);if (root->_left)_stack.push(root->_left);}}}#endif