电竞比分网-中国电竞赛事及体育赛事平台

分享

二叉樹(shù) 非遞歸遍歷 棧實(shí)現(xiàn)(前、中后序)

 happy123god 2012-04-10
二叉樹(shù) 非遞歸遍歷 棧實(shí)現(xiàn)(前、中后序)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程

今天把二叉樹(shù)非遞歸遍歷實(shí)現(xiàn)了 后序有點(diǎn)難度 呵呵

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct BitNode
{
char data;
BitNode *lchild,*rchild;
int ltag,rtag;
}BitNode,*BitTree,ElemType;         //樹(shù)結(jié)構(gòu)體定義

typedef struct node
{
ElemType stack;
struct node *next;
}linkstack;             //棧結(jié)構(gòu)體定義

int initstack(linkstack **s)//初始化一個(gè)帶頭結(jié)點(diǎn)空棧
{
*s=(linkstack *)malloc(sizeof(linkstack));
if(*s==NULL)exit(-1);
(*s)->next=NULL;
return 1;
}

int push(linkstack *s,ElemType *x)//入棧操作,將x數(shù)據(jù)元素插入棧s中,使x成為新棧頂元素
{
linkstack *p,*q;
q=s;
p=(linkstack *)malloc(sizeof(linkstack));
if(!p)exit(-1);
p->stack=*x;
p->next=NULL;
while(q->next)
   q=q->next;
q->next=p;
return 1;

/////////////////////////////////////////////////
//因?yàn)榉沁f歸遍歷算法 調(diào)用棧不需要 全部出棧
//進(jìn)棧鏈表實(shí)現(xiàn) 真正算法為
// q->stack=*x;
// q->next=S->next;
// S->next=q;
////////////////////////////////////////////////

int pop(linkstack *s,ElemType *e)//出棧操作,先將棧s棧頂結(jié)點(diǎn)值送到e所指向內(nèi)存單元,然后刪除棧頂結(jié)點(diǎn)
{
linkstack *p,*q;
p=s;
if(s->next==NULL)return 0;
while(p->next)
{
   q=p;
   p=p->next;
}
q->next=NULL;
*e=p->stack;
free(p);
return 1;
}

int emptystack(linkstack *s)//判斷棧是否為空
{
if(s->next==NULL)return 1;
else return 0;
}

int gettop(linkstack *s,ElemType *e)
{
linkstack *p,*q; 
p=s;
if(s->next==NULL)return 0;
while(p->next)
{
   q=p;
   p=p->next;
}
*e=p->stack;
return 1;
}

BitTree CreateBiTree()
{
BitTree bt;
char x;
x=getchar();
if(x=='#') bt=NULL;
else
{
   bt=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
   bt->data=x;
   bt->lchild=NULL;
   bt->rchild=NULL;
   bt->lchild=CreateBiTree();
   bt->rchild=CreateBiTree();
}
return bt;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Comment:非遞歸先序遍歷 二叉樹(shù)
//Algorithm:沿著左指針訪問(wèn)沿途經(jīng)過(guò)根節(jié)點(diǎn),同時(shí)將右指針進(jìn)棧,以便在遞歸訪
//問(wèn)左子樹(shù)完成后能得到右子樹(shù)根節(jié)點(diǎn)地址,如此重復(fù)進(jìn)行,直到???。
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void PreOrderBiTree(BitTree T)
{
linkstack *S;
BitTree p,q;
q=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
initstack(&S);
p=T;
while(p||!emptystack(S))
{
   while (p)
   {
    printf("%c ",p->data);
    push(S,p);
    p=p->lchild;
   }
   if(pop(S,q))
    p=q->rchild;
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Comment:非遞歸中序遍歷 二叉樹(shù)
//Algorithm:先沿著左指針走到二叉樹(shù)中最左下結(jié)點(diǎn),即左指針為空結(jié)點(diǎn),將沿
//途經(jīng)過(guò)根節(jié)點(diǎn),指針進(jìn)棧。當(dāng)左指針為空時(shí),從棧中取出根節(jié)點(diǎn)訪問(wèn),然后再跳
//到右子樹(shù)上。
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void InOrderBiTree(BitTree T)
{
linkstack *S;
BitTree p,q;
q=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
initstack(&S);
p=T;
while (p||!emptystack(S))
{
   while (p)
   {
    push(S,p);
    p=p->lchild;
   }
   pop(S,q);
   printf("%c",q->data);
   p=q->rchild;
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Comment:非遞歸后續(xù)遍歷 二叉樹(shù)
//Algorithm:先沿著左指針走到二叉樹(shù)中最左下結(jié)點(diǎn),將沿途經(jīng)過(guò)根節(jié)點(diǎn)指針進(jìn)
//棧,若右子樹(shù)為空,則彈棧并訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn),否則,跳到右子樹(shù)上。
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void PostOrderBiTree(BitTree T)
{
    linkstack *S;
    BitTree p,q;
    char flag;//標(biāo)記訪問(wèn)過(guò)節(jié)點(diǎn)
    initstack(&S);
    q=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
    p=T;
    while (p||!emptystack(S))
    {
        if(p!=q)
        {
            while(p)                                                  //當(dāng)子樹(shù)p不為空時(shí) 進(jìn)棧
            {
                push(S,p);                                              
                if(p->lchild)p=p->lchild;                       //不為空 后移指向左子樹(shù)
                else p=p->rchild;                                //為空指向 右子樹(shù)
            }
        }
        if (emptystack(S))break;                       
        gettop(S,q);
        if(q->rchild==p)                                        //判斷是 遍歷過(guò) 右子樹(shù) 如遍歷過(guò)右子樹(shù) 說(shuō)明該遍歷根子樹(shù)
        {
            p=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
            pop(S,p);
            printf("%c",p->data);
            p=q;
            flag = p->data;                                   //記錄 遍歷過(guò)子樹(shù)
        }
        else
        {
            p=q->rchild;
            if (flag == p->data)//如果根節(jié)點(diǎn)右子樹(shù)剛剛訪問(wèn)完成,那么打印根節(jié)點(diǎn)。
            {
                p=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));
                pop(S,p);
                printf("%c",p->data);
                p=q;
                flag = p->data;
            }
        }
  
    }
}


二叉樹(shù)的前序、中序、后序非遞歸遍歷(轉(zhuǎn))  

 在CU的blog中看到這篇還不錯(cuò)的文章,故轉(zhuǎn)來(lái)拜讀。
作者的后序遍歷寫(xiě)的不錯(cuò),用棧加上遍歷指針,這樣就不需要修改結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了。贊一個(gè)~

這里是源地址。
http://blog./space.php?uid=20775243&do=blog&id=2554952
/*
 * Description:
 *           二叉搜索樹(shù)的相關(guān)操作(創(chuàng)建,插入節(jié)點(diǎn),前、中、后序遞歸和非遞歸遍歷二叉樹(shù))
 * Author  :FinL
 * Language: C
 * Date    : 2010-08-29
 */

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef struct Node{
int data;
Node *leftchild;
Node *rightchild;
}Node;


/*
 初始化一棵二叉樹(shù)排序樹(shù)。
*/
void InitBinaryTree(Node**root,int elem)
{
*root=(Node*)malloc(sizeof(Node));
if(!(*root))
{
printf("Memory allocation for root failed.\n");
return;
}
(*root)->data=elem;
(*root)->leftchild=NULL;
(*root)->rightchild=NULL;
}

/*
 向二叉樹(shù)排序樹(shù)中插入結(jié)點(diǎn)。
*/
void InsertNode(Node *root,int elem)
{
Node *newnode=NULL;
Node *p=root,*last_p=NULL;

newnode=(Node*)malloc(sizeof(Node));
if(!newnode)
{
printf("Memory allocation for newnode failed.\n");
return;
}
newnode->data=elem;
newnode->leftchild=NULL;
newnode->rightchild=NULL;

while(NULL!=p)
{
last_p=p;
if(newnode->data<p->data)
{
p=p->leftchild;
}
else if(newnode->data>p->data)
{
p=p->rightchild;
}
else
{
printf("Node to be inserted has existed.\n");
free(newnode);
return;
}
}
p=last_p;
if(newnode->data<p->data)
{
p->leftchild=newnode;
}
else
{
p->rightchild=newnode;
}
}

/*
 創(chuàng)建一棵二叉樹(shù)排序樹(shù)。
*/
void CreatBinarySearchTree(Node **root,int data[],int num)
{
int i;

for(i=0;i<num;i++)
{
if(NULL==*root)
{
InitBinaryTree(root,data[i]);
}
else
{
InsertNode(*root,data[i]);
}
}
}


/*
 前序遍歷二叉樹(shù),遞歸方法。
*/
void PreOrderRec(Node *root)
{
if(NULL!=root)
{
printf("%d  ",root->data);
PreOrderRec(root->leftchild);
PreOrderRec(root->rightchild);
}
}


/*
 前序遍歷二叉樹(shù),非遞歸方法。
*/
void PreOrderNoRec(Node *root)
{
Node *p=root;
Node *stack[30];
int num=0;
while(NULL!=p||num>0)
{
while(NULL!=p)
{
printf("%d  ",p->data);
stack[num++]=p;
p=p->leftchild;
}
num--;
p=stack[num];
p=p->rightchild;
}
printf("\n");
}


/*
 中序遍歷二叉樹(shù),遞歸方法。
*/
void InOrderRec(Node *root)
{
if(NULL!=root)
{
InOrderRec(root->leftchild);
printf("%d  ",root->data);
InOrderRec(root->rightchild);
}
}

/*
 中序遍歷二叉樹(shù),非遞歸方法,使用棧。
*/
void InOrderNoRec(Node *root)
{
Node *p=root;
int num=0;
Node *stack[30];
while(NULL!=p||num>0)
{
while(NULL!=p)
{
stack[num++]=p;
p=p->leftchild;
}
num--;
p=stack[num];
printf("%d  ",p->data);
p=p->rightchild;
}
printf("\n");
}

/*
 后序遍歷二叉樹(shù),遞歸方法。
*/
void PostOrderRec(Node *root)
{
if(NULL!=root)
{
PostOrderRec(root->leftchild);
PostOrderRec(root->rightchild);
printf("%d  ",root->data);
}
}

/*
 后序遍歷二叉樹(shù),非遞歸方法。
*/
void PostOrderNoRec(Node *root)
{
Node *p=root;
Node *stack[30];
int num=0;
Node *have_visited=NULL;

while(NULL!=p||num>0)
{
while(NULL!=p)
{
stack[num++]=p;
p=p->leftchild;
}
p=stack[num-1];
if(NULL==p->rightchild||have_visited==p->rightchild)
{
printf("%d  ",p->data);
num--;
have_visited=p;
p=NULL;
}
else
{
p=p->rightchild;
}
}
printf("\n");
}

int main()
{
Node *root=NULL;
int num=0;
int data[]={5,2,4,0,0,5,0,0,3,6,8,0,10,0,7,0,9};
num=sizeof(data)/sizeof(int);

CreatBinarySearchTree(&root,data,num);

printf("This is Preorder traversal.\n");
PreOrderNoRec(root);
PreOrderRec(root);
printf("\n");

printf("This is Inorder traversal.\n");
InOrderNoRec(root);
InOrderRec(root);
printf("\n");

printf("This is Postorder traversal.\n");
PostOrderNoRec(root);
PostOrderRec(root);
printf("\n");

return 0;

}



另外一種方法是在stack結(jié)構(gòu)體里面添加一個(gè)標(biāo)志,用于判斷節(jié)點(diǎn)是否已經(jīng)遍歷過(guò)(或者說(shuō)是否需要從stack里面彈出)


二叉樹(shù)的非遞歸后序遍歷算法


前序、中序、后序的非遞歸遍歷中,要數(shù)后序最為麻煩,如果只在棧中保留指向結(jié)點(diǎn)的指針,那是不夠的,必須有一些額外的信息存放在棧中。
方法有很多,這里只舉一種,先定義棧結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
typedef struct{Node * p; int rvisited;}SNode //Node 是二叉樹(shù)的結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu),rvisited==1代表p所指向的結(jié)點(diǎn)的右結(jié)點(diǎn)已被訪問(wèn)過(guò)。

lastOrderTraverse(BiTree bt){
  //首先,從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始,往左下方走,一直走到頭,將路徑上的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)入棧。
  p = bt;
  while(bt){
    push(bt, 0); //push到棧中兩個(gè)信息,一是結(jié)點(diǎn)指針,一是其右結(jié)點(diǎn)是否被訪問(wèn)過(guò)
    bt = bt.lchild;
  }

  //然后進(jìn)入循環(huán)體
  while(!Stack.empty()){ //只要棧非空
    sn = Stack.getTop(); // sn是棧頂結(jié)點(diǎn)

    //注意,任意一個(gè)結(jié)點(diǎn)N,只要他有左孩子,則在N入棧之后,N的左孩子必然也跟著入棧了(這個(gè)體現(xiàn)在算法的后半部分),所以當(dāng)我們拿到棧頂元素的時(shí)候,可以確信這個(gè)元素要么沒(méi)有左孩子,要么其左孩子已經(jīng)被訪問(wèn)過(guò),所以此時(shí)我們就不關(guān)心它的左孩子了,我們只關(guān)心其右孩子。

    //若其右孩子已經(jīng)被訪問(wèn)過(guò),或是該元素沒(méi)有右孩子,則由后序遍歷的定義,此時(shí)可以visit這個(gè)結(jié)點(diǎn)了。
    if(!sn.p.rchild || sn.rvisited){
      p = pop();
      visit(p);
    }
    else //若它的右孩子存在且rvisited為0,說(shuō)明以前還沒(méi)有動(dòng)過(guò)它的右孩子,于是就去處理一下其右孩子。
    {
      //此時(shí)我們要從其右孩子結(jié)點(diǎn)開(kāi)始一直往左下方走,直至走到盡頭,將這條路徑上的所有結(jié)點(diǎn)都入棧。

      //當(dāng)然,入棧之前要先將該結(jié)點(diǎn)的rvisited設(shè)成1,因?yàn)槠溆液⒆拥娜霔R馕吨挠液⒆颖貙⑾扔谒辉L問(wèn)(這很好理解,因?yàn)槲覀兛偸菑臈m斎〕鲈貋?lái)進(jìn)行visit)。由此可知,下一次該元素再處于棧頂時(shí),其右孩子必然已被visit過(guò)了,所以此處可以將rvisited設(shè)置為1。
      sn.rvisited = 1;

      //往左下方走到盡頭,將路徑上所有元素入棧
      p = sn.p.rchild;
      while(p != 0){
        push(p, 0);
        p = p.lchild;
      }
    }//這一輪循環(huán)已結(jié)束,剛剛?cè)霔5哪切┙Y(jié)點(diǎn)我們不必管它了,下一輪循環(huán)會(huì)將這些結(jié)點(diǎn)照顧的很好。
  }
}

    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買(mǎi)等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶 評(píng)論公約

    類似文章 更多