二叉树的链式结构的非递归遍历

一. 非递归前序遍历和非递归中序遍历

1.    Stack.h

#ifndef__STACK_H__

#define__STACK_H__

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

// 栈的初始化大小

#defineSTACK_INIT_SIZE 8

// 栈满的时候增加的容量

#defineSTACK_INCR_SIZE 8

// 重命名了栈中数据元素的数据类型

typedef structBinTreeNode *StackElemType;

// 定义了栈的结构

typedef structStack

{

StackElemType *base;      //    栈底指针

StackElemType *top;         //   栈顶指针

int capacity;               //    栈的容量

}Stack;

// 栈中函数的声明

intinitStack(struct Stack *);

intincrStack(struct Stack *);

int isEmpty(structStack *);

int isFull(structStack *);

int push(structStack *, StackElemType);

int pop(structStack *);

int getHead(structStack *, StackElemType);

#endif

2.    Stack.c

#include"stack.h"

/*

* 函数名 ：initStack

* 函数参数 ：struct Stack *stack (栈管理结构的地址)

* 函数功能 ：初始化栈的结构

* 函数返回值 ：return 0

*

*/

intinitStack(struct Stack *stack)

{

stack->base = (StackElemType*)malloc(sizeof(StackElemType)*STACK_INIT_SIZE);

if(stack->base == NULL)

{

printf("malloc error!!!\n");

return -1;

}

stack->top = stack->base;

stack->capacity = STACK_INIT_SIZE;

return 0;

}

/*

* 函数名 :       incrStack

* 函数参数 ：struct Stack *stack(栈的管理结构地址)

* 函数功能 : 在栈满了的时候给栈增加容量

* 函数返回值 : return 0

*/

intincrStack(struct Stack *stack)

{

StackElemType *newBase = (StackElemType*)realloc(stack->base, sizeof(StackElemType)*(stack->capacity +STACK_INCR_SIZE));

if(NULL == newBase)

{

return -1;

}

stack->base = newBase;

stack->top = stack->base +stack->capacity;

stack->capacity += STACK_INCR_SIZE;

return 0;

}

/*

* 函数名 ：isFull

* 函数参数 ：struct Stack *stack (栈的管理结构地址)

* 函数功能 : 判断栈是否满栈

* 函数返回值 : 如果栈是满返回1 否则返回0

*/

int isFull(structStack *stack)

{

return (stack->base +stack->capacity) == stack->top ? 1 : 0;

}

/*

* 函数名 ：isEmpty

* 函数参数 : struct Stack *stack (栈的管理结构指针)

* 函数功能 : 判断栈是否是空栈

* 函数返回值 : 如果是空栈返回1 否则返回0

*/

int isEmpty(structStack *stack)

{

return stack->top == stack->base ?1 : 0;

}

/*

* 函数名 :       push

* 函数参数 ：参数 1 struct Stack *stack(栈管理结构地址)

*                   参数 2 StackElemType item 入栈的数据元素

* 函数功能 : 入栈操作

* 函数返回值 : return 0

*/

int push(structStack *stack, StackElemType item)

{

if(isFull(stack) &&incrStack(stack) == -1)

{

printf("内部不足!!!\n");

return -1;

}

*(stack->top) = item;

stack->top ++;

return 0;

}

/*

* 函数名 ：getHead

* 函数参数 ：参数 1 struct Stack *stack(栈管理结构的地址)

*           参数 2 StackElemType *item 出栈数据元素存放的地方

* 函数功能 : 获取栈顶元素的值

* 函数返回值 : return 0

*/

int getHead(structStack *stack, StackElemType *item)

{

if(isEmpty(stack))

{

return 0;

}

*item = *(stack->top - 1);

return 0;

}

/*

* 函数名 ：pop

* 函数参数 ：struct Stack *stack(栈管理结构的地址)

* 函数功能 : 出栈

* 函数返回值 : return 0

*/

int pop(structStack *stack)

{

if(isEmpty(stack))

{

return 0;

}

stack->top --;

return 0;

}

3.    BinTree.h

#ifndef__BINTREE_H__

#define__BINTREE_H__

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include"stack.h"

// typedef关键字是用来重命名数据类型的 这里重命名了数结点中有效数据的类型

typedef intBinTreeElemType;

// 定义了树的结点类型

typedef structBinTreeNode

{

BinTreeElemType data;                   // 1. 结点中有效数据

struct BinTreeNode *leftChild;       // 2. 结点的左孩子指针

struct BinTreeNode *rightChild;     // 3. 结点的右孩子指针

}BinTreeNode;

// 定义了树的结构

typedef structBinTree

{

struct BinTreeNode *root;              // 1. 树根的指针

char refvalue;                                 // 2. 定义了结点为空的标志位

}BinTree;

// 函数的声明

intinitBinTree(struct BinTree *);

intcreateBinTree(struct BinTree *);

intpreOrder(struct BinTree *tree);

int inOrder(structBinTree *);

intpostOrder(struct BinTree);

#endif

4.    BinTree.c

#include"BinTree.h"

/*

*  函数名 : initBinTree

*  函数参数 : struct BinTree *tree(树结构的地址)

*  函数的功能 ：在我们创建一颗二叉树的时候，对二叉树进行初始化

*                 1.将根结点的指针 指向为NULL 避免野指针

*                 2.使用 '#' 作为空结点的标志

*  函数的返回值 : return 0

*/

intinitBinTree(struct BinTree *tree)

{

tree->root = NULL;

tree->refvalue = '#';

return 0;

}

/*

*  函数名 ：createBinTree

*  函数参数 ：struct BinTree *tree(树结构的地址)

*  函数的功能 ：创建一颗二叉树这个方法是给用户调用的

*  函数的返回值 ：return 0

*

*/

intcreateBinTree(struct BinTree *tree)

{

__createBinTree(tree,&(tree->root));

return 0;

}

/*

*  函数名 ：__createBinTree

*  函数参数 ：参数1 struct BinTree *tree (树的地址)

*            参数2 struct BinTreeNode **t(二重指针 自己理解)

*  函数功能 : 这个方法是内部的方法 被createBinTree函数调用

*  函数返回值 : return 0

*/

int__createBinTree(struct BinTree *tree, struct BinTreeNode **t)

{

// 测试字符串 ABC##DE##F##G#H##

char item;

scanf("%c", &item);

if(item == tree->refvalue)

{

*t = NULL;

}

else

{

*t = (struct BinTreeNode*)malloc(sizeof(struct BinTreeNode));

(*t)->data = item;

(*t)->leftChild =(*t)->rightChild = NULL;

__createBinTree(tree,&((*t)->leftChild));

__createBinTree(tree,&((*t)->rightChild));

}

return 0;

}

/*

*  函数名 ：preOrder

*  函数参数 ：struct BinTree *tree (树的地址)

*  函数功能 ：非递归前序遍历二叉树

*  函数返回值 ：return 0

*/

intpreOrder(struct BinTree *tree)

{

printf("递归前序遍历二叉树 : ");

__preOrder(tree->root);

printf("\n");

return 0;

}

/*

*  函数名 ：__preOrder

*  函数参数 ：struct BinTreeNode *t (树中结点的指针)

*  函数功能 ：该函数是内部函数被preOrder函数调用

*  函数返回值 ：return 0

*/

int__preOrder(struct BinTreeNode *t)

{

struct BinTreeNode *p = t;

struct Stack stack;

initStack(&stack);

push(*stack, p);

while(!isEmpty(&stack))

{

getHead(&stack, &p);

pop(&stack);

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

if(p->rightChild != NULL)

{

push(&stack,p->rightChild);

}

if(p->leftChild != NULL)

{

push(&stack,p-leftChild);

}

}

return 0;

}

// 中序遍历二叉树

int inOrder(structBinTree *tree)

{

printf("递归中序遍历二叉树 : ");

__inOrder(tree->root);

printf("\n");

return 0;

}

int__inOrder(struct BinTreeNode *t)

{

struct BinTreeNode *p = t;

struct Stack stack;

initStack(&stack);

push(&stack, p);

while(!isEmpty(&stack))

{

while(p->leftChild != NULL)

{

p = p->leftChild;

push(&stack, p);

}

getHead(&stack, &p);

pop(&stack);

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

if(p->rightChild != NULL)

{

p = p->rightChilsd;

push(&stack, p);

}

}

return 0;

}

5.    Main.c

#include"BinTree.h"

int main(int argc,char &argv)

{

struct BinTree tree;

// 初始化二叉树

initBinTree(&tree);

// 创建二叉树

createBinTree(&tree);

// 非递归前序遍历

preOrder(&tree);

// 非递归中序遍历

inOrder(&tree);

// 非递归后续遍历

postOrder(&tree);

return 0;

}

二. 非递归后序遍历

1.    Stack.h

#ifndef__STACK_H__

#define__STACK_H__

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

// 栈的初始化大小

#defineSTACK_INIT_SIZE 8

// 栈满的时候增加的容量

#defineSTACK_INCR_SIZE 8

// 重命名了栈中数据元素的数据类型

typedef structStackNode StackElemType;

// 定义了栈的结构

typedef structStack

{

StackElemType *base;      //    栈底指针

StackElemType *top;         //   栈顶指针

int capacity;               //    栈的容量

}Stack;

// 配合后续遍历使用栈中保存的数据类型

typedefenum{L,R}FLAG;

typedef structStackNode

{

struct BinTreeNode *brAddress;

FLAG flag;

}StackNode;

// 栈中函数的声明

intinitStack(struct Stack *);

intincrStack(struct Stack *);

int isEmpty(structStack *);

int isFull(structStack *);

int push(structStack *, StackElemType);

int pop(structStack *);

int getHead(structStack *, StackElemType);

#endif

2.    Stack.c

同上

3.    BinTree.h

同上

4.    BinTree.c

// 后序遍历二叉树

intpostOrder(struct BinTree *tree)

{

printf("递归中序遍历二叉树 : ");

__postOrder(tree->root);

printf("\n");

return 0;

}

int__postOrder(struct BinTreeNode *t)

{

struct BinTreeNode *p = t;

struct Stack stack;

initStack(&stack);

struct StackNode stNode;

do

{

while(p != NULL)

{

stNode.btAddress = p;

stNode.flag = L;

push(&stack, stNode);

p = p->leftChild;

}

getHead(&stack, &stNode);

pop(&stack);

if(stNode.flag == R)

{

printf("%c",stNode.brAddress->data);

continue;

}

if(stNode.flag = L)

{

stNode.flag = R;

push(&stack, stNode);

p =stNode.btAddress->rightChild;

}

}while(!isEmpty(&stack));

}

其余代码同上

5.    Main.c

同上

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