C语言实现二叉树的非递归遍历

C语言实现二叉树的非递归遍历：

代码解释：

非递归前序遍历：1> 首先建立一个二维指针，用来存储每个结点的地址，定义栈顶指针top，初始值为-1，并将根结点存入栈中，top++；2> 进入while循环，栈顶指针不为-1，则进入while循环，输出当前栈顶元素p的数据域，代表前序遍历的第一个结点为根结点；3> 如果当前的p结点拥有右子树，将这个右子树结点存入栈中，没有则不存；因为栈的特点是先进后出，所以先存右子树，在存左子树；4> 如果当前的p结点拥有左子树，将这个左子树结点存入栈中，没有则不存；5> 如果这个结点为叶子结点，那么直接将这个结点输出，不需要存结点；6> 再判断top是否为-1，之后重复执行2,3,4步骤；非递归中序遍历：1> 与非递归前序遍历相同，同样需要一个二维指针的栈，栈顶元素初始化为-1；2> 首先判断if的判断条件，这个二叉树不为空；3> 在进入if条件语句中的while循环，这个循环是将与根结点相连的所有左子树全部存入栈中；4> 退出循环后，在判断第二个while循环的条件，栈不为空，则进入while循环；5> 首先输出距离与根结点相连最远的左子树；6> 如果这个结点拥有右子树，先将这个右子树结点存入栈中；7> 在判断这个结点是否拥有左子树，有的话，将与这个结点相连的所有左子树存入栈中，没有就不执行while循环，并且结束判断结点是否拥有右子树的循环；7> 在判断top是否为-1，成立进入循环，重复上述步骤即可；存储总结：就是一直将与跟结点的所有左子树存入栈中，判断左后一个结点是否拥有右子树，有的话就把与这个结点相连的所有左子树存入栈中；非递归后序遍历：1> 同样建立一个二维指针的栈，用来存储每个结点的地址；2> 进入do-while循环，首先，将与根结点相连的所有左子树都存入栈中；3> 将BitTree类型的指针p赋空，判断while循环是否成立；4> 如果这个最后一个结点的右子树==p，则输出当前结点的数据域，栈顶指针--；5> 并将这个结点赋给指针p表示这个结点已经访问过，并且已经输出；6> 如果当前结点的右子树!=p，则接着访问这个结点的右子树，并且结束while循环，判断do-while循环的判断条件；7> 重复上述过程，知道不满足do-while循环的判断条件；存储总结：先将与根结点相连的所有左子树全部存入栈中，在判断左后一个结点是否有右子树，如果有则访问这个结点，没有的话就输出当前结点，当do-while循环中的两个while循环完成后，在判断do-while循环的条件，之后重复上述过程，直到不满足do-while循环条件；

代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 20//二叉树结点的结构体表示形式
typedef struct tree
{char ch;struct tree *lchild;struct tree *rchild;
}BitTree;//创建二叉树，利用递归的方法
//按前序次序输入。 如 A # #(#表示空树)
BitTree *CreateTree()
{BitTree *bt;char str; scanf("%c",&str);if (str=='#')return NULL;else{bt=(BitTree *)malloc(sizeof(BitTree));bt->ch=str;bt->lchild=CreateTree();bt->rchild=CreateTree();return bt;}
}//前序遍历的非递归实现
/*思想：利用栈来实现；根结点进栈，之后栈非空，弹出，接着根节点的右结点进栈，之后，左节点进栈；接着，弹出栈顶元素（输出）,此结点的右结点进栈，之后左节点进栈，弹出栈顶元素（输出）...一直这样下去，直到栈为空。*/
void PreOrder(BitTree *bt)
{BitTree **s;BitTree *p;int top=-1;//创建栈；s=(BitTree **)malloc((N+1)*sizeof(BitTree *));//初始化栈；s[++top]=bt;//非递归前序遍历；while(top!=-1){p=s[top--];printf("%c ",p->ch);    //栈的特点，先进后出；if(p->rchild)s[++top]=p->rchild;if(p->lchild)s[++top]=p->lchild;}free(s);
}//中序遍历，非递归实现
/*思想：利用栈。从根节点开始循环，只要有左子节点则进栈，直到左子节点为空。接着弹出栈顶输出，判断该结点是否有右子节点，若有则进栈，若没有继续弹栈。有右子节点的情况，判断该节点是否有左子节点，有则进栈，直到左子节点为空；若该右子节点没有左子节点，则弹栈；判断弹出的节点，是否有右子节点，若有则进栈，没有继续弹栈；接着又要判断刚进栈的这个节点，是否有左子节点，有则进栈，没有则继续弹栈。重复下去....栈空，是判定条件。*/
void InOrder(BitTree *bt)
{BitTree **s;BitTree *p,*q;int top=-1;//创建栈；s=(BitTree **)malloc((N+1)*sizeof(BitTree *));//非递归中序遍历；if(bt){while(bt)   //一直遍历左子树直到该结点的左孩子空为止；{s[++top]=bt;   //将所有左孩子存入栈中；bt=bt->lchild;     //指向下一个左子树；}while(top!=-1)  //栈空时结束循环；{p=s[top--];//刚开始将最p指向左下角的左孩子，并且移向该结点的父结点；printf("%c ",p->ch);  //输出左下角的结点；while(p->rchild)  //遍历移动后结点有没有右结点；{s[++top]=p->rchild;   //将这个结点的右子树入栈；q=p->rchild;          //这个右子树结点赋给q；while(q->lchild)      //判断结点q有没有左子树；{s[++top]=q->lchild;  //有左子树，将与这个结点相连的所有左子树都入栈；q=q->lchild;}break;   //结束当前循环，回到第二个while循环继续刚才的步骤；}}}
}//后序遍历，非递归实现
/*算法思想:利用栈来实现。从根结点开始,只要左子节点非空,则进栈,直到左子节点为空为止。取出栈顶元素(只是取,并非弹栈),判断:1:取出的栈顶元素是否有右子节点,或者右子节点是否被访问过,若满足条件(无右子节点,或者右子节点被访问过),则输出该结点，同时弹栈,并且记录下该访问的节点。2:取出的栈顶元素，若有右子节点，且未被访问过，则指针继续移动到右子节点，重复一开始是否又左子节点的判断。
*/
void PostOrder(BitTree *bt)
{   BitTree **s;BitTree *p;int top=-1;//创建栈；s=(BitTree **)malloc((N+1)*sizeof(BitTree *));//非递归后序遍历；do{while(bt)     //一直遍历左子树直到该左子树的左孩子空为止；{s[++top]=bt;     //将所有左孩子存入栈中；bt=bt->lchild;   //指向下一个左子树；}p=NULL;while(top!=-1){bt=s[top];if(bt->rchild==p)  //p:表示为null，或者右子节点被访问过了;{printf("%c ",bt->ch);   //输出结点数据域；top--;           //输出以后，top--；p=bt;  //p记录下刚刚访问的节点;}else{bt=bt->rchild;   //访问右子树结点；break;}}}while(top!=-1);
}int main()
{printf("请以顺序输入二叉树(#表示该结点的子结点为空):\n");BitTree *btr=CreateTree();printf("前序遍历非递归实现：\n");PreOrder(btr);printf("\n");printf("中序遍历非递归实现：\n");InOrder(btr);printf("\n");printf("后序遍历非递归实现：\n");PostOrder(btr);printf("\n");return 0;
}

实现截图：

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