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C語言實現二叉樹的遞歸遍歷與非遞歸遍歷

本文實現了對二叉樹的遞歸遍歷和非遞歸遍歷,當然還包括了一些棧操作。

二叉樹的遍歷本質上其實就是入棧出棧的問題,遞歸算法簡單且容易理解,但是效率始終是個問題。非遞歸算法可以清楚的知道每步實現的細節,但是乍一看不想遞歸算法那麼好理解,各有各的好處吧。接下來根據下圖講講樹的遍歷。



1、先序遍歷:先序遍歷是先輸出根節點,再輸出左子樹,最後輸出右子樹。上圖的先序遍歷結果就是:ABCDEF

2、中序遍歷:中序遍歷是先輸出左子樹,再輸出根節點,最後輸出右子樹。上圖的中序遍歷結果就是:CBDAEF

3、後序遍歷:後序遍歷是先輸出左子樹,再輸出右子樹,最後輸出根節點。上圖的後序遍歷結果就是:CDBFEA

其中,後序遍歷的非遞歸算法是最復雜的,我用了一個標識符isOut來表明是否需要彈出打印。因為只有當節點的左右子樹都打印後該節點 才能彈出棧打印,所以標識isOut為1時打印,isOut初始值為0,這主要是為了處理非葉子節點。由後序遍歷的原理決定,左右子樹都被打印該節點才能打印,所以該節點肯定會被訪問2次,第一次的時候不要打印,第二次打印完右子樹的時候打印。葉子節點打印完後將isOut置為1。(純粹是自己想的,應該還有邏輯更簡單的算法)

isOut處理具體如下:

  • 所有節點入棧的時候初始化為0;
  • 葉子節點打印輸出後將isOut置為1;
  • 非葉子節點分兩種情況。如果存在左子樹,則輸出左子樹後將isOut置為1,此時指針已獲得其右子樹節點;如果不存在左子樹,則將isOut置為1,此時指針已獲得其右子樹節點;在代碼中分別體現在 if ( (p->lchild) && (p->lchild->isOut == 1) ) {//如果存在左子樹,並且左子樹已經遍歷完,則說明該節點已經入棧,不用再次Push,直接走向右子樹
    p->isOut = 1;
    p = p->rchild;
    }和 if (!StackEmpty(s))
    {
    GetTop(s,p);
    if ( p->lchild == NULL )
    p->isOut = 1; //右子樹已輸出,將父節點isOut置1
    };
  • 遇到isOut=1的時候,說明左右子樹都已輸出,所以該節點也出棧打印出來。

以中序遍歷為例,看看棧的內容是如何變化的:

具體的代碼實現如下:見 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-11/92544p2.htm

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