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数据结构--二叉树--中序非递归遍历二叉树(链式结构)

2012-08-11 11:59 453 查看
若栈顶记录的指针值为空,则应退至上一层,若是从左子树返回,则应访问当前层即栈顶记录中指针所指的根节点;若从右子树返回,则表明当前层便利结束,应继续退栈。

#define CHAR /* 字符型 */
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */
#include <stdlib.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0

#define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存储空间初始分配量 */
#define STACKINCREMENT 2 /* 存储空间分配增量 */
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */

#ifdef CHAR
typedef char TElemType;
TElemType Nil=' '; /* 字符型以空格符为空 */
#endif
#ifdef INT
typedef int TElemType;
TElemType Nil=0; /* 整型以0为空 */
#endif

typedef struct BiTNode
{
	TElemType data;
	struct BiTNode *lchild,*rchild; /* 左右孩子指针 */
}BiTNode,*BiTree;

typedef BiTree SElemType; /* 设栈元素为二叉树的指针类型 */

typedef struct SqStack//栈
{
	SElemType base; /* 在栈构造之前和销毁之后,base的值为NULL */
	SElemType top; /* 栈顶指针 */
	int stacksize; /* 当前已分配的存储空间,以元素为单位 */
}SqStack; /* 顺序栈 */

Status InitBiTree(BiTree &T)
{ /* 操作结果: 构造空二叉树T */
	T=NULL;
	return OK;
}

void CreateBiTree(BiTree &T)
{
	TElemType ch;
#ifdef CHAR
	scanf("%c",&ch);
#endif
#ifdef INT
	scanf("%d",&ch);
#endif
	if(ch==Nil) /* 空 */
		T=NULL;
	else
	{
		T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
		if(!T)
			exit(OVERFLOW);
		T->data=ch; /* 生成根结点 */
		CreateBiTree(T->lchild); /* 构造左子树 */
		CreateBiTree(T->rchild); /* 构造右子树 */
	}
}
Status InitStack(SqStack &S)
{ /* 构造一个空栈S */
	S.base=(SElemType )malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
	if(!S.base)
		exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
	S.top=S.base;
	S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
	return OK;
}
Status StackEmpty(SqStack S)
{ /* 若栈S为空栈,则返回TRUE,否则返回FALSE */
	if(S.top==S.base)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}
Status Push(SqStack &S,SElemType e)
{ /* 插入元素e为新的栈顶元素 */
	if(S.top-S.base>=S.stacksize) /* 栈满,追加存储空间 */
	{
		S.base=(SElemType )realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
		if(!S.base)
			exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败 */
		S.top=S.base+S.stacksize;
		S.stacksize+=STACKINCREMENT;
	}
	*(S.top++)=*e;
	return OK;
}
Status Pop(SqStack &S,SElemType &e)
{ /* 若栈不空,则删除S的栈顶元素,用e返回其值,并返回OK;否则返回ERROR */
	if(S.top==S.base)
		return ERROR;
	e = --S.top;
	return OK;
}
Status InOrderTraverse1(BiTree T,Status(*Visit)(TElemType))
{ /* 采用二叉链表存储结构,Visit是对数据元素操作的应用函数。*/
	/* 中序遍历二叉树T的非递归算法(利用栈),对每个数据元素调用函数Visit */
	SqStack S;
	InitStack(S);
	while(T||!StackEmpty(S))
	{
		if(T)
		{ /* 根指针进栈,遍历左子树 */
			Push(S,T);
			T=T->lchild;
		}
		else
		{ /* 根指针退栈,访问根结点,遍历右子树 */
			Pop(S,T);
			if(!Visit(T->data))
				return ERROR;
			T=T->rchild;
		}
	}
	printf("\n");
	return OK;
}
Status visitT(TElemType e)
{
#ifdef CHAR
	printf("%c ",e);
#endif
#ifdef INT
	printf("%d ",e);
#endif
	return OK;
}
void main()
{
	BiTree T;
	InitBiTree(T);
#ifdef CHAR
	printf("请先序输入二叉树(如:ab三个空格表示a为根结点,b为左子树的二叉树)\n");
#endif
#ifdef INT
	printf("请先序输入二叉树(如:1 2 0 0 0表示1为根结点,2为左子树的二叉树)\n");
#endif
	CreateBiTree(T);
	printf("中序非递归遍历二叉树:\n");
	InOrderTraverse1(T,visitT);
}
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