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递归与非递归二叉树遍历

来源：互联网 发布：淘宝福利群真的假的 编辑：程序博客网 时间：2024/05/19 02:04

  前段时间意外收到MS的电面，因为现在做的工作基本上是与音频、音乐信号处理相关，外带互联网全能打杂型。本质上跟计算机纯软件不是太相关。我最后选择了自己比较感兴趣的IMML组面试了一下。

      面试基本上就是英语口语面试和二叉树相关的内容。所以想进微软的同学，这两项基本功要打好基础了。

     笔试的第一题是用非递归的方法遍历二叉树，这个再学校的时候也没有复习到，只用过递归的方法，工作中也没有用到，所以一时半刻也没写准确，回去学习了一下，补习了一下，不过估计过段时间，还是会忘记，呵呵。

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typedef struct BiNode
{
    int value;
    BiNode* pLeftChild;
    BiNode* pRightChild;
    int state;
};
 
typedef BiNode* BiTree;
 
void CreateBiTree1(BiNode **root);
void LayerPrint(BiNode *root);
void prePrint(BiNode* root);
void midPrint(BiNode* root);
void postPrint(BiNode* root);
 
void prePrint_nonRecusive(BiNode* root);
void midPrint_nonRecusive(BiNode* root);
void postPrint_nonRecusive(BiNode* root);

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#include "CreateBiTree.h"
#include <malloc.h>
#include <stdio.h>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
 
void CreateBiTree1(BiNode **root)//递归形式,先序生成树
{
    int   input;
    scanf("%d", &input);
    if(input == -1)
    {
        return ;
    }
    *root = (BiNode*) malloc(sizeof(BiNode));//根
    (*root)->pLeftChild = NULL;
    (*root)->pRightChild = NULL;
    (*root)->value = input;
    //生成根节点
    CreateBiTree1( &(*root)->pLeftChild );//生成左子树
    CreateBiTree1( &(*root)->pRightChild );//生成右子树
 
}
 
//逐层遍历，从左到右， 打印出关系图
void LayerPrint(BiNode *root)
{
 
    if(root == NULL)
    {
 
    }  
    queue<BiNode *>  store;
    store.push(root);
    int cur_layer_num = store.size();
 
    while(!store.empty())
    {
         
        int next_layer_num = 0;
        for(int i = 1; i <= cur_layer_num; i++)
        {
            BiNode * temp = store.front();//取出最上层
            printf("%d ", temp->value);
            if(temp->pLeftChild != NULL)
            {
                store.push(temp->pLeftChild);//保存本节点的各个子节点
                next_layer_num++;
            }
            if(temp->pRightChild != NULL)
            {
                store.push(temp->pRightChild);
                next_layer_num++;
            }
            store.pop();//弹出最上层
        }//本层处理完，下层的子节点也保存了下来
 
        cur_layer_num = next_layer_num;
    }
 
 
}
 
 
//先序递归
void prePrint(BiNode* root)
{
    if(root == NULL)
        return;
    printf("%d ", root->value);
    prePrint(root->pLeftChild);
    prePrint(root->pRightChild);
}
/*非递归*/
void prePrint_nonRecusive(BiNode* root)
{
    if(root == NULL)
        return ;
    BiNode *cur = root;
    int     state = 0;
    stack<BiNode*>  store;
    while(1)
    {
        if(!cur)
        {  
            //if(cur == root) break;
            //或者
            if(store.empty())  break;
            cur = store.top();//如果当前节点为空，则返回上一层         
            state = cur->state;//获取当前节点的状态
            store.pop();//弹出该层
        }
        else if(state == 0)//打印当前节点，压入栈中
        {
            printf("%d ", cur->value);//打印根节点
            cur->state = 1;
            store.push(cur);//压入该层的节点
            cur = cur->pLeftChild;//指向左节点
            state = 0;//继续往左，打印，添加新的左边节点
        }
        else if(state == 1)//转向右边节点
        {
            cur->state = 2;//判断以当前节点为根节点，是否已经结束
            store.push(cur);
            cur = cur->pRightChild;
            state = 0;
        }
        else if(state == 2)//如果,返回上一层节点
        {          
            //if(cur == root) break;   
            //或者
            if(store.empty())  break;
 
            cur = store.top();
            state = cur->state;
            store.pop();//弹出
        }      
 
    }
}
 
//中序递归
void midPrint(BiNode* root)
{
    if(root == NULL)
        return;
    midPrint(root->pLeftChild);
    printf("%d ", root->value);
    midPrint(root->pRightChild);
}
 
/*非递归*/
void midPrint_nonRecusive(BiNode* root)//中序遍历
{
    if(root == NULL)
        return;
    int state =   0; //打印左子树，根，右子树 
    BiNode*  cur = root;
    stack<BiNode*>  store;
    while(1)
    {
        if(!cur)//如果为空，则返回上一层
        {
            if(cur == root)  break;
            cur = store.top();
            state = cur->state;
            store.pop();
 
        }
        if(state == 0)//表示保存本节点入栈， 指向左孩子
        {
            cur->state = 1;
            store.push(cur);//压入栈，表示下次进入时，已当前节点为根节点，完成左边子树状态
            cur = cur->pLeftChild;//第一次进入左孩子
            state = 0;
        }
        else if(state == 1)//表示已当前节点为根节点，完成左边子树状态
        {
            cur->state = 2;
            store.push(cur);//以其为根节点，右子树完成的状态
            cur = cur->pRightChild;//第一次进入右孩子
            state = 0;//添加新节点状态
        }
        else if(state == 2)//以当前节点为根节点的树，遍历完成 (完成右子树)
        {
            if(root == cur)  break;
            //打印本层的根节点 
            printf("%d ", cur->value);
            cur = store.top();//返回上一层
            state = cur->state;//恢复该节点的状态
            store.pop();
        }
 
    }
 
}
 
 
//后序递归
void postPrint(BiNode* root)
{
    if(root == NULL)
        return;
    postPrint(root->pLeftChild);
    postPrint(root->pRightChild);
    printf("%d ", root->value);
}
/*非递归*/
void postPrint_nonRecusive(BiNode* root)
{
    if(root == NULL)//左子树，右子树，根
        return;
    int state = 0;
    BiNode *cur = root;
    stack<BiNode*>  store;
    while(1)
    {
        if(!cur)//返回上一层
        {
            cur = store.top();
            state = cur->state;//恢复出栈
            store.pop();
        }
        else if(state == 0)//保存当前节点，进入左子树
        {
            cur->state = 1;
            store.push(cur);
            cur = cur->pLeftChild;
            state = 0;//继续往左遍历
        }
        else if(state == 1)//表示以当前节点为根节点，完成左子树，进入到右子树
        {
            cur->state = 2;
            store.push(cur);
            cur = cur->pRightChild;
            state = 0;
        }
        else if(state == 2)//表示已当前节点为根的树，遍历完成
        {
            //返回上一层
            printf("%d ", cur->value);
            if(cur == root)  break;        
            cur = store.top(); 
            state = cur->state;
            store.pop();
        }
 
 
 
    }
 
 
 
}

　　

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// BiTree.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include"CreateBiTree.h"
#include<stdio.h>
/*
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/ \
6 10
/ \ / \
5 7 9 11
*/
 
int main(int argc, char* argv[])
{
BiNode* root;
printf("输入数据:\n");
CreateBiTree1(&root);
//输入 8,6,5,(继续往左)-1(返回上一层状态),(向右)-1(返回上一层),7,(向左)-1(返回上一层状态),(向右)-1(返回上一层),10,9,(向左)-1(返回上一层),(向右)-1(返回上一层),11,-1,-1
printf("层次打印:\n");
LayerPrint(root);  
printf("\n先序打印:\n");
prePrint(root);
printf("\n中序打印:\n");
midPrint(root);
printf("\n后序打印:\n");
postPrint(root);
 
/*非递归版本*/
printf("\n非递归,先序打印:\n");
prePrint_nonRecusive(root);
printf("\n非递归,中序打印:\n");
midPrint_nonRecusive(root);
printf("\n非递归,后序打印:\n");
postPrint_nonRecusive(root);
 
return 0;
}

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