【代码】C++实现二叉树基本操作及测试用例

二叉树是一种常见的数据结构，这里我们需要要注意的是，二叉树的非递归的遍历。

先序遍历，中序遍历，后序遍历

这三种遍历，如果用非递归的方式实现，我们则需要借助栈这个结构，首先我们需要遍历所有左子树的左节点。进行压栈，完成压栈之后，根据不同的需求，判断是否该继续访问或者弹出亦或者是压入该节点的右子树。

层序遍历

不同于其他的遍历方式，层序遍历是以根节点为开始，依次向下，每层从左到右依次访问。

这里我们需要借助与队列这种数据结构，层层入队，层层出队，完成遍历。

代码如下：

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include<queue>
#include<stack>
typedef  char DataType;
struct BinaryTreeNode//节点结构体
{BinaryTreeNode(DataType data = (DataType)0):_data(data), _leftChild(NULL), _rightChild(NULL){}DataType _data;BinaryTreeNode* _leftChild;BinaryTreeNode* _rightChild;
};
class BinaryTree
{typedef BinaryTreeNode _NODE;
public:BinaryTree(char* str)//通过先序的字符串构造二插树‘#’为空{_root = _CreatTree(_root,str);}BinaryTree(const BinaryTree &t){_root = _Copy(t._root);}BinaryTree operator =(BinaryTree t){swap(_root, t._root);return *this;}~BinaryTree(){_Destory(_root);}size_t Size()//求二叉树的大小{return _Size(_root);}size_t Depth()//求深度{return _Depth(_root);}void LevelOrder()//层序遍历二叉树{queue<_NODE*> NodeQueue;_NODE* cur = _root;NodeQueue.push(cur);while (!NodeQueue.empty()){_NODE*tmp = NodeQueue.front();//取队头cout << tmp->_data << " ";//访问NodeQueue.pop();if (tmp->_leftChild)//左不为空入左，右不为空入右NodeQueue.push(tmp->_leftChild);if (tmp->_rightChild)NodeQueue.push(tmp->_rightChild);}}void BackOrder_NONREC()//后续非递归遍历{stack<_NODE*> s;_NODE*prev = NULL;_NODE*cur = _root;while (!s.empty()||cur)//压一颗树的左子树，直到最左{while (cur){s.push(cur);cur = cur->_leftChild;}_NODE* top = s.top();if (top->_rightChild==NULL||top->_rightChild==prev)//若栈顶节点的右节点为空，或者是已经访问过的节点，则不弹出栈顶节点{visitor(top);prev = top;//将最后一次访问过得节点保存s.pop();}else//否则压入以栈顶节的右节点点为根的左子树，直到最左{cur = top->_rightChild;}}}void InOrder_NONREC()//中序非递归遍历{stack<_NODE*> s;_NODE*cur = _root;while (!s.empty() || cur){while (cur)//压一棵树的左节点直到最左，若为空则不进行压栈{s.push(cur);cur = cur->_leftChild;}_NODE* top = s.top();if (!s.empty())//访问栈顶节点，将另一颗被压的树，置为栈顶节点的右子树{visitor(top);s.pop();cur = top->_rightChild;}}}void PrevOrder_NONREC()//先序非递归遍历{stack<_NODE*> s;_NODE* cur = NULL;s.push(_root);while (!s.empty()){cur = s.top();//先访问当前节点visitor(cur);s.pop();if (cur->_rightChild)//当前右节点不为空压入s.push(cur->_rightChild);if (cur->_leftChild)s.push(cur->_leftChild);}cout << endl;}
protected:static void visitor(_NODE* cur)//访问函数，为了满足测试，控制台打印数据{cout << cur->_data << " ";}_NODE* _Copy(_NODE* root){_NODE* newRoot = NULL;if (root == NULL)return NULL;else{newRoot = new _NODE(root->_data);newRoot->_leftChild = _Copy(root->_leftChild);newRoot->_rightChild = _Copy(root->_rightChild);}return newRoot;}size_t _Depth(_NODE* root){size_t depth = 0;if (root == NULL)return depth;else{depth = _Depth(root->_leftChild) + 1;size_t newdepth = _Depth(root->_rightChild) + 1;depth = depth > newdepth ? depth : newdepth;}return depth;}size_t _Size(_NODE* root){if (root==NULL)return 0;elsereturn _Size(root->_leftChild) + _Size(root->_rightChild) + 1;}void _Destory(_NODE* &root){if (root){if ((root->_leftChild == NULL)&&(root->_rightChild == NULL)){delete root;root = NULL;}else{_Destory(root->_leftChild);_Destory(root->_rightChild);_Destory(root);}}}_NODE*_CreatTree(_NODE* root,char* &str){_NODE*cur = root;if (*str == '#' ||*str == 0){return NULL;}else{cur = new _NODE(*str);cur->_leftChild = _CreatTree(cur->_leftChild, ++str);cur->_rightChild = _CreatTree(cur->_rightChild,++str);}return cur;}
protected:_NODE* _root;
};

如有不足或疑问希望指正。

本文出自 “pawnsir的IT之路” 博客，请务必保留此出处http://10743407.blog.51cto.com/10733407/1766937

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