二叉树第K层的第M个节点 -- 采用非递归层次遍历实现

/*二叉树第K层的第M个节点 -- 采用非递归层次遍历实现
经调试可运行源码及分析如下：
***/
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <queue>

using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
using std::queue;

/*二叉树结点定义*/
typedef struct BTreeNode
{
char elem;
struct BTreeNode *pleft;
struct BTreeNode *pright;
}BTreeNode;

/*
非递归算法 -- 借助队列实现

首先将给定根节点pRoot入队：
第一步：如果队列未空，获取当前队列的长度，即当前层的节点总数；
第二步：记录当前遍历的层数，判断是否超出指定层数，如果超出则退出；
如果小于指定层数，则对当前层的所有左右节点入队操作；如果等于指定 层数，则进行第三步；
第三步：获取当前队列中节点总数，如果当前节点总数小于指定节点数，则退出；
如果节点总数大于指定节点数，则进行第四步；
第四步：遍历当前层节点，如果节点数等于指定节点数，则放回此节点。
第三步：循环结束后，如果没有符合条件的节点就返回NULL。
*/

/*非递归求二叉树第K层的第M个节点*/
BTreeNode* get_klevel_mth_node(BTreeNode* proot, int k, int m)
{
if (proot == NULL || k <= 0 || m <= 0)
return NULL;

queue <BTreeNode* > que;
que.push(proot);

int cur_level_size = 0;
int cur_level = 0;
int cur_level_node_count = 0;

while (!que.empty())
{
++cur_level;
if (cur_level > k)
break;

cur_level_node_count = 0;
cur_level_size = que.size();

while (cur_level_node_count < cur_level_size)
{
++cur_level_node_count;
proot = que.front();
que.pop();
/*when k level and mth, break*/
if (cur_level == k && cur_level_node_count == m)
break;

if(proot->pleft != NULL)
que.push(proot->pleft);
if(proot->pright != NULL)
que.push(proot->pright);
}
/*第k层时 break;*/
if (cur_level == k)
break;
}

while (!que.empty())
{
que.pop();
}
if (cur_level == k && cur_level_node_count == m)
{
cout << "节点elem值为:" << proot->elem << endl;
return proot;
}
return NULL;
}

/*初始化二叉树节点*/
BTreeNode* btree_init(BTreeNode* &bt)
{
bt = NULL;
return bt;
}

/*先序创建二叉树*/
void pre_crt_tree(BTreeNode* &bt)
{
char ch;
cin >> ch;
if (ch == '#')
{
bt = NULL;
}
else
{
bt = new BTreeNode;
bt->elem = ch;
pre_crt_tree(bt->pleft);
pre_crt_tree(bt->pright);
}
}

int main()
{
int k, m;
BTreeNode *bt;
btree_init(bt);//初始化根节点
pre_crt_tree(bt);//创建二叉树

cout << "请输入层数k:"  << endl;
cin >> k;
cout << "请输入计数m:"  << endl;
cin >> m;
get_klevel_mth_node(bt, k, m);

system("pause");
return 0;
}

/*
运行结果：
a b c # # # d e # # f # g # #
请输入层数k:
3
请输入计数m:
2
---以上为输入---
---以下为输出---
节点elem值为:e
请按任意键继续. . .

本例创建的二叉树形状：
a
b       d
c         e   f
g

参考资料： http://blog.csdn.net/beitiandijun/article/details/41942429 http://yuncode.net/code/c_505ea04f8f6186
*/