数据结构—二叉树遍历—非递归算法

/*
二叉树的遍历非递归算法。
*/
#include <iostream>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
using namespace std;
typedef struct node
{
ElemType data;
struct node *lchild;
struct node *rchild;
} BTNode;

void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)   //创建二叉树
{
BTNode *St[MaxSize],*p;
int top=-1,k,j=0;
char ch;
b=NULL;
ch=str[j];
while(ch!='\0')
{
switch(ch)
{
case '(':
top++;
St[top]=p;
k=1;
break;
case ')':
top--;
break;
case ',':
k=2;
break;
default:
p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
p->data=ch;
p->lchild=p->rchild=NULL;
if(b==NULL)
b=p;
else
{
switch(k)
{
case 1:
St[top]->lchild=p;
break;
case 2:
St[top]->rchild=p;
break;
}
}
}
j++;
ch=str[j];
}
}

/*
先访问根节点，再访问左子树，最后访问右子树。
先将根节点进栈，在栈不空时循环：
出栈p,访问*p节点；
若其右孩子节点不空将右孩子节点进栈；
若其左孩子节点不空将左孩子节点进栈。
*/
void PreOrder1(BTNode *b)   //先序非递归遍历算法
{
BTNode *St[MaxSize],*p;
int top=-1;            //根节点进栈
if(b!=NULL)
{
top++;
St[top]=b;
while(top>-1)    //栈不为空时进栈
{
p=St[top];    //退栈并访问该节点
top--;
cout<<p->data;
if(p->rchild!=NULL)  //右孩子节点进栈
{
top++;
St[top]=p->rchild;
}
if(p->lchild!=NULL)   //左孩子节点进栈
{
top++;
St[top]=p->lchild;
}
}
cout<<endl;
}
}

/*
用指针指向当前要处理的节点。先扫描（并非访问）根节点的所有左节点，并将它们一一进栈，
当无左节点时表示栈顶节点无左子树，然后出栈这个节点，并访问它，将p指向刚出栈节点的右孩子，
对右节点进行同样的处理。
*/
void InOrder(BTNode *b)   //中序遍历非递归算法
{
BTNode *St[MaxSize],*p;
int top=-1;
if(b!=NULL)
{
p=b;
while(top>-1||p!=NULL)   //处理*b节点的左子树
{
while(p!=NULL)     //扫描*p的所有左节点并进栈
{
top++;
St[top]=p;
p=p->lchild;
}
//执行到此处时，栈顶元素没有左孩子或左子树均已访问过
if(top>-1)
{
p=St[top];   //出栈*p节点
top--;
cout<<p->data;   //访问之
p=p->rchild;    //转向处理*p的右孩子节点
}
}
cout<<endl;
}
}

/*
后序遍历中，第一个访问的节点是二叉树的最左下节点。
采用一个栈保存需要返回的节点指针，先扫描根节点的所有左孩子节点并一一进栈，
出栈一个节点*b作为当前节点，然后扫描该节点的右子树。当一个节点的左右孩子节点均
访问后再访问该节点，如此重复操作，直到栈空为止。
*/
void PostOrder(BTNode *b)   //后序遍历的非递归算法
{
BTNode *St[MaxSize],*p;
int top=-1,flag;
if(b!=NULL)
{
do
{
while(b!=NULL)     //扫描*p的所有左节点并进栈
{
top++;
St[top]=b;
b=b->lchild;
}
//执行到此处时，栈顶元素没有左孩子或者左子树均已访问过
p=NULL;        //p指向栈顶节点的前一个已访问过的节点
flag=1;        //表示*b的左孩子已访问或为空
while(top!=-1&&flag)
{
b=St[top];    //取出当前栈顶元素
if(b->rchild==p)
/*
若*p=NULL，表示b的右孩子不存在，而其左子树不存在或已访问，可以访问*b；
若*p!=NULL，表示b的右子树已访问，可以访问*b。
*/
{
cout<<b->data;
top--;
p=b;
}
else
{
b=b->rchild;
flag=0;
}
}
}while(top!=-1);
cout<<endl;
}
}
int main()
{
BTNode *b;
CreateBTNode(b,"A(B(D(,G)),C(E,F))");
cout<<"先序遍历：";
PreOrder1(b);
cout<<"中序遍历：";
InOrder(b);
cout<<"后序遍历：";
PostOrder(b);
return 0;
}