实现二叉树各种遍历算法

/*exp7-2.cpp*/

#include<stdio.h>

#include<malloc.h>

#define MaxSize 100

typedef char ElemType;

typedef struct node

{

ElemType data;/*数据元素*/

struct node *lchild;/*指向左孩子*/

struct node *rchild;/*指向右孩子*/

}BTNode;

extern void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);/*在algo7-1.cpp文件中*/

extern void DispBTNode(BTNode *b);

void PreOrder(BTNode *b)/*先序遍历的递归算法*/

{

if(b!=NULL)

{

printf("%c",b->data);/*访问根结点*/

PreOrder(b->lchild);/*递归访问左子树*/

PreOrder(b->rchild);/*递归访问右子树*/

}

}

void PreOrder1(BTNode *b)/*先序遍历的非递归算法*/

{

BTNode *p;

struct

{

BTNode *pt;

int tag;

}St[MaxSize];

int top=-1;

top++;

St[top].pt=b;St[top].tag=1;

while(top>-1)/*栈不空时循环*/

{

if(St[top].tag==1)/*不能直接访问的情况*/

{

p=St[top].pt;

top--;

if(p!=NULL)

{

top++;/*右孩子进栈*/

St[top].pt=p->rchild;

St[top].tag=1;

top++;/*左孩子进栈*/

St[top].pt=p->lchild;

St[top].tag=1;

top++;/*根结点进栈*/

St[top].pt=p;

St[top].tag=0;

}

}

if(St[top].tag==0)/*直接访问的情况*/

{

printf("%c",St[top].pt->data);

top--;

}

}

}

void PreOrder2(BTNode *b)/*先序遍历的非递归算法二*/

{

BTNode *St[MaxSize],*p;

int top=-1;

if(b!=NULL)

{

top++;/*根结点入栈*/

St[top]=b;

while(top>-1)/*栈不为空时循环*/

{

p=St[top];/*退栈并访问该结点*/

top--;

printf("%c",p->data);

if(p->rchild!=NULL)/*右孩子入栈*/

{

top++;

St[top]=p->rchild;

}

if(p->lchild!=NULL)/*左孩子入栈*/

{

top++;

St[top]=p->lchild;

}

}

printf("\n");

}

}

void InOrder(BTNode *b)/*中序遍历的递归算法*/

{

if(b!=NULL)

{

InOrder(b->lchild);/*递归访问左子树*/

printf("%c",b->data);/*访问根结点*/

InOrder(b->rchild);/*递归访问右子树*/

}

}

void InOrder1(BTNode *b)/*中序遍历的非递归算法一*/

{

BTNode *p;

struct

{

BTNode *pt;

int tag;

}St[MaxSize];

int top=-1;

top++;

St[top].pt=b;St[top].tag=1;

while(top>-1)/*栈不空时循环*/

{

if(St[top].tag==1)/*不能直接访问的情况*/

{

p=St[top].pt;

top--;

if(p!=NULL)

{

top++;/*右孩子进栈*/

St[top].pt=p->rchild;

St[top].tag=1;

top++;/*根结点进栈*/

St[top].pt=p;

St[top].tag=0;

top++;/*左孩子进栈*/

St[top].pt=p->lchild;

St[top].tag=1;

}

if(St[top].tag==0)/*直接访问的情况*/

{

printf("%c",St[top].pt->data);

top--;

}

}

}

}

void InOrder2(BTNode *b)/*中序遍历的非递归算法二*/

{

BTNode *St[MaxSize],*p;

int top=-1;

if(b!=NULL)

{

p=b;

while(top>-1 || p!=NULL)

{

while(p!=NULL)

{

top++;

St[top]=p;

p=p->lchild;

}

if(top>-1)

{

p=St[top];

top--;

printf("%c",p->data);

p=p->rchild;

}

}

printf("\n");

}

}

void PostOrder(BTNode *b)/*后序遍历的递归算法*/

{

if(b!=NULL)

{

PostOrder(b->lchild);/*递归访问左子树*/

PostOrder(b->rchild);/*递归访问右子树*/

printf("^%c",b->data);/*访问根结点*/

}

}

void PostOrder1(BTNode *b)/*后序遍历的非递归算法一*/

{

BTNode *p;

struct

{

BTNode *pt;

int tag;

}St[MaxSize];

int top=-1;

top++;

St[top].pt=b;St[top].tag=1;

while(top>-1)/*栈不空时循环*/

{

if(St[top].tag==1)/*不能直接访问的情况*/

{

p=St[top].pt;

top--;

if(p!=NULL)

{

top++;

St[top].pt=p;/*根结点进栈*/

St[top].tag=0;

top++;/*右孩子进栈*/

St[top].pt=p->rchild;

St[top].tag=1;

top++;/*左孩子进栈*/

St[top].pt=p->lchild;

St[top].tag=1;

}

}

if(St[top].tag==0)/*直接访问的情况*/

{

printf("%c",St[top].pt->data);

top--;

}

}

}

void PostOrder2(BTNode *b)/*后序遍历的非递归算法二*/

{

BTNode *St[MaxSize];

BTNode *p;

int flag,top=-1;/*栈指针置初值*/

if(b!=NULL)

{

do

{

while(b!=NULL)/*将t的所有左结点入栈*/

{

top++;

St[top]=b;

b=b->lchild;

}

p=NULL;/*p指向当前结点的前一个已访问的结点*/

flag=1;/*设置b的访问标记为已访问过*/

while(top!=-1 && flag)

{

b=St[top];/*取出当前的栈顶元素*/

if(b->rchild==p)/*右子树不存在或已被访问，访问之*/

{

printf("%c",b->data);/*访问*b结点*/

top--;

p=b;

}

else

{

b=b->rchild;/*t指向右子树*/

flag=0;/*设置未被访问的标记*/

}

}

}while(top!=-1);

printf("\n");

}

}

void TravLevel(BTNode *b)/*层次遍历*/

{

BTNode *Qu[MaxSize];/*定义顺序循环队列*/

int front,rear;/*定义队首和队尾指针*/

front=rear=0;/*置队列为空队列*/

if(b!=NULL)

printf("%c",b->data);

rear++;/*结点指针进入队列*/

Qu[rear]=b;

while(rear!=front)/*队列不为空*/

{

front=(front+1)%MaxSize;

b=Qu[front];

if(b->lchild!=NULL)/*输出左孩子，并进入队列*/

{

printf("%c",b->lchild->data);

rear=(rear+1)%MaxSize;

Qu[rear]=b->lchild;

}

if(b->rchild!=NULL)/*输出右孩子，并入队列*/

{

printf("%c",b->rchild->data);

rear=(rear+1)%MaxSize;

Qu[rear]=b->rchild;

}

}

printf("\n");

}

void main()

{

BTNode *b;

CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");

printf("二叉树b:");DispBTNode(b);printf("\n\n");

printf("层次遍历序列：");

TravLevel(b);

printf("\n");

printf("先序遍历序列：\n");

printf(" 递归算法：");PreOrder(b);printf("\n");

printf("非递归算法1：");PreOrder1(b);printf("\n");

printf("非递归算法2：");PreOrder2(b);printf("\n");

printf("中序遍历序列：\n");

printf(" 递归算法：");InOrder(b);printf("\n");

printf("非递归算法1：");InOrder1(b);printf("\n");

printf("非递归算法2: ");InOrder2(b);printf("\n");

printf("后序遍历序列：\n");

printf(" 递归算法： ");PostOrder(b);printf("\n");

printf("非递归算法1：");PostOrder1(b);printf("\n");

printf("非递归算法2：");PostOrder2(b);printf("\n");

}