遍历二叉树的各种操作（非递归遍历）

来源：互联网发布：淘宝网点击购买没反应编辑：程序博客网时间：2024/05/16 11:30
原文地址：http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/6583988
先使用先序的方法建立一棵二叉树，然后分别使用递归与非递归的方法实现前序、中序、后序遍历二叉树，并使用了两种方法来进行层次遍历二叉树，一种方法就是使用STL中的queue，另外一种方法就是定义了一个数组队列，分别使用了front和rear两个数组的下标来表示入队与出队，还有两个操作就是求二叉树的深度、结点数。。。
//转载请标明出处，原文地址：http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/6583988#include<iostream>  #include<queue>  #include<stack>  using namespace std;    //二叉树结点的描述  typedef struct BiTNode{      char data;      struct BiTNode *lchild, *rchild;      //左右孩子  }BiTNode,*BiTree;    //按先序遍历创建二叉树  //BiTree *CreateBiTree()     //返回结点指针类型  //void CreateBiTree(BiTree &root)      //引用类型的参数  void CreateBiTree(BiTNode **root)    //二级指针作为函数参数  {      char ch; //要插入的数据      scanf("\n%c", &ch);    //cin>>ch;      if(ch=='#')        *root = NULL;    else    {        *root = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));        (*root)->data = ch;        printf("请输入%c的左孩子：",ch);        CreateBiTree(&((*root)->lchild));        printf("请输入%c的右孩子：",ch);        CreateBiTree(&((*root)->rchild));    }}  //前序遍历的算法程序  void PreOrder(BiTNode *root){      if(root==NULL)          return ;      printf("%c ", root->data); //输出数据      PreOrder(root->lchild); //递归调用，前序遍历左子树      PreOrder(root->rchild); //递归调用，前序遍历右子树  }    //中序遍历的算法程序  void InOrder(BiTNode *root)  {      if(root==NULL)        return ;    InOrder(root->lchild); //递归调用，前序遍历左子树      printf("%c ", root->data); //输出数据      InOrder(root->rchild); //递归调用，前序遍历右子树  }    //后序遍历的算法程序  void PostOrder(BiTNode *root){    if(root==NULL)        return ;    PostOrder(root->lchild);      //递归调用，前序遍历左子树      PostOrder(root->rchild);      //递归调用，前序遍历右子树      printf("%c ", root->data);    //输出数据    }    /* 二叉树的非递归前序遍历，前序遍历思想：先让根进栈，只要栈不为空，就可以做弹出操作， 每次弹出一个结点，记得把它的左右结点都进栈，记得右子树先进栈，这样可以保证右子树在栈中总处于左子树的下面。 */  void PreOrder_Nonrecursive(BiTree T)     //先序遍历的非递归    {      if(!T)            return ;            stack<BiTree> s;      s.push(T);        while(!s.empty())      {          BiTree temp = s.top();          cout<<temp->data<<" ";          s.pop();          if(temp->rchild)              s.push(temp->rchild);          if(temp->lchild)              s.push(temp->lchild);      }  }  void PreOrder_Nonrecursive1(BiTree T)     //先序遍历的非递归 {if(!T)          return ;stack<BiTree> s;BiTree curr = T;while(curr != NULL || !s.empty()){while(curr != NULL){cout<<curr->data<<"  ";s.push(curr);curr = curr->lchild;}if(!s.empty()){curr = s.top();s.pop();curr = curr->rchild;}}}void PreOrder_Nonrecursive2(BiTree T)     //先序遍历的非递归  {      if(!T)        return ;        stack<BiTree> s;      while(T)          // 左子树上的节点全部压入到栈中      {          s.push(T);          cout<<T->data<<"  ";          T = T->lchild;      }            while(!s.empty())      {                  BiTree temp = s.top()->rchild;  // 栈顶元素的右子树          s.pop();                        // 弹出栈顶元素          while(temp)          // 栈顶元素存在右子树，则对右子树同样遍历到最下方          {              cout<<temp->data<<"  ";              s.push(temp);              temp = temp->lchild;          }      }  }  void InOrderTraverse1(BiTree T)   // 中序遍历的非递归  {      if(!T)          return ;      BiTree curr = T;    // 指向当前要检查的节点      stack<BiTree> s;while(curr != NULL || !s.empty()){while(curr != NULL){s.push(curr);curr = curr->lchild;}//whileif(!s.empty()){curr = s.top();s.pop();cout<<curr->data<<"  ";curr = curr->rchild;}}}void InOrderTraverse(BiTree T)   // 中序遍历的非递归  {      if(!T)          return ;      stack<BiTree> s;      BiTree curr = T->lchild;    // 指向当前要检查的节点      s.push(T);      while(curr != NULL || !s.empty())      {          while(curr != NULL)    // 一直向左走          {              s.push(curr);              curr = curr->lchild;          }          curr = s.top();          s.pop();          cout<<curr->data<<"  ";          curr = curr->rchild;      }  }  void PostOrder_Nonrecursive1(BiTree T)  // 后序遍历的非递归    {        stack<BiTree> S;        BiTree curr = T ;           // 指向当前要检查的节点      BiTree previsited = NULL;    // 指向前一个被访问的节点      while(curr != NULL || !S.empty())  // 栈空时结束        {            while(curr != NULL)            // 一直向左走直到为空          {                S.push(curr);                curr = curr->lchild;            }            curr = S.top();          // 当前节点的右孩子如果为空或者已经被访问，则访问当前节点          if(curr->rchild == NULL || curr->rchild == previsited)            {                cout<<curr->data<<"  ";                previsited = curr;                S.pop();                curr = NULL;            }            else              curr = curr->rchild;      // 否则访问右孩子      }    }     void PostOrder_Nonrecursive(BiTree T)  // 后序遍历的非递归     双栈法  {        stack<BiTree> s1 , s2;        BiTree curr ;           // 指向当前要检查的节点      s1.push(T);      while(!s1.empty())  // 栈空时结束        {          curr = s1.top();          s1.pop();          s2.push(curr);          if(curr->lchild)              s1.push(curr->lchild);          if(curr->rchild)              s1.push(curr->rchild);      }      while(!s2.empty())      {          printf("%c ", s2.top()->data);          s2.pop();      }  }      int visit(BiTree T)  {      if(T)      {          printf("%c ",T->data);          return 1;      }      else          return 0;  }    void LeverTraverse(BiTree T)   //方法一、非递归层次遍历二叉树   {      queue <BiTree> Q;      BiTree p;      p = T;      if(visit(p)==1)          Q.push(p);      while(!Q.empty())      {          p = Q.front();          Q.pop();          if(visit(p->lchild) == 1)               Q.push(p->lchild);          if(visit(p->rchild) == 1)              Q.push(p->rchild);      }  }  void LevelOrder(BiTree BT)     //方法二、非递归层次遍历二叉树   {      BiTNode *queue[10];//定义队列有十个空间      if (BT==NULL)          return;      int front,rear;      front=rear=0;      queue[rear++]=BT;      while(front!=rear)//如果队尾指针不等于对头指针时      {          cout<<queue[front]->data<<"  ";  //输出遍历结果          if(queue[front]->lchild!=NULL)  //将队首结点的左孩子指针入队列          {              queue[rear]=queue[front]->lchild;              rear++;    //队尾指针后移一位          }          if(queue[front]->rchild!=NULL)          {              queue[rear]=queue[front]->rchild;    //将队首结点的右孩子指针入队列              rear++;   //队尾指针后移一位          }          front++;    //对头指针后移一位      }  }    int depth(BiTNode *T)   //树的深度  {      if(!T)          return 0;      int d1,d2;      d1=depth(T->lchild);      d2=depth(T->rchild);      return (d1>d2?d1:d2)+1;      //return (depth(T->lchild)>depth(T->rchild)?depth(T->lchild):depth(T->rchild))+1;  }  int CountNode(BiTNode *T)  {      if(T == NULL)          return 0;      return 1+CountNode(T->lchild)+CountNode(T->rchild);  }    int main(void)  {      BiTNode *root=NULL; //定义一个根结点      int flag=1,k;      printf("                     本程序实现二叉树的基本操作。\n");      printf("可以进行建立二叉树，递归先序、中序、后序遍历，非递归先序、中序遍历及非递归层序遍历等操作。\n");        while(flag)      {          printf("\n");          printf("|--------------------------------------------------------------|\n");          printf("|                    二叉树的基本操作如下:                     |\n");          printf("|                        0.创建二叉树                          |\n");          printf("|                        1.递归先序遍历                        |\n");          printf("|                        2.递归中序遍历                        |\n");          printf("|                        3.递归后序遍历                        |\n");          printf("|                        4.非递归先序遍历                      |\n");          printf("|                        5.非递归中序遍历                      |\n");          printf("|                        6.非递归后序遍历                      |\n");          printf("|                        7.非递归层序遍历                      |\n");          printf("|                        8.二叉树的深度                        |\n");          printf("|                        9.二叉树的结点个数                    |\n");          printf("|                        10.退出程序                            |\n");          printf("|--------------------------------------------------------------|\n");          printf("                        请选择功能：");          scanf("%d",&k);          switch(k)          {          case 0:              printf("请建立二叉树并输入二叉树的根节点：");              CreateBiTree(&root);              break;          case 1:              if(root)              {                  printf("递归先序遍历二叉树的结果为：");                  PreOrder(root);                  printf("\n");              }              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          case 2:              if(root)              {                  printf("递归中序遍历二叉树的结果为：");                  InOrder(root);                  printf("\n");              }              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          case 3:              if(root)              {                  printf("递归后序遍历二叉树的结果为：");                  PostOrder(root);                  printf("\n");              }              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          case 4:              if(root)              {                  printf("非递归先序遍历二叉树：");                  PreOrder_Nonrecursive1(root);                  printf("\n");              }              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          case 5:              if(root)              {                  printf("非递归中序遍历二叉树：");                  InOrderTraverse1(root);                  printf("\n");              }              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          case 6:              if(root)              {                  printf("非递归后序遍历二叉树：");                  PostOrder_Nonrecursive(root);                  printf("\n");              }              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          case 7:              if(root)              {                  printf("非递归层序遍历二叉树：");                  //LeverTraverse(root);                  LevelOrder(root);                  printf("\n");              }              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          case 8:              if(root)                  printf("这棵二叉树的深度为：%d\n",depth(root));              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          case 9:              if(root)                  printf("这棵二叉树的结点个数为：%d\n",CountNode(root));              else                  printf("          二叉树为空！\n");              break;          default:              flag=0;              printf("程序运行结束，按任意键退出！\n");          }      }      system("pause");      return 0;  }
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