??先序遍歷的核心思想:1.訪問根節(jié)點(diǎn);2.訪問當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的左子樹;3.若當(dāng)前節(jié)點(diǎn)無(wú)左子樹,則訪問當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的右子樹;即考察到一個(gè)節(jié)點(diǎn)后,即刻輸出該節(jié)點(diǎn)的值,并繼續(xù)遍歷其左右子樹。(根左右)
??如圖所示,采用先序遍歷訪問這顆二叉樹的詳細(xì)過程為:
??1.訪問該二叉樹的根節(jié)點(diǎn),找到 1;
??2.訪問節(jié)點(diǎn) 1 的左子樹,找到節(jié)點(diǎn) 2;
??3.訪問節(jié)點(diǎn) 2 的左子樹,找到節(jié)點(diǎn) 4;
??4.由于訪問節(jié)點(diǎn) 4 左子樹失敗,且也沒有右子樹,因此以節(jié)點(diǎn) 4 為根節(jié)點(diǎn)的子樹遍歷完成。但節(jié)點(diǎn) 2 還沒有遍歷其右子樹,因此現(xiàn)在開始遍歷,即訪問節(jié)點(diǎn) 5;
??5.由于節(jié)點(diǎn) 5 無(wú)左右子樹,因此節(jié)點(diǎn) 5 遍歷完成,并且由此以節(jié)點(diǎn) 2 為根節(jié)點(diǎn)的子樹也遍歷完成?,F(xiàn)在回到節(jié)點(diǎn) 1 ,并開始遍歷該節(jié)點(diǎn)的右子樹,即訪問節(jié)點(diǎn) 3;
??6.訪問節(jié)點(diǎn) 3 左子樹,找到節(jié)點(diǎn) 6;
??7.由于節(jié)點(diǎn) 6 無(wú)左右子樹,因此節(jié)點(diǎn) 6 遍歷完成,回到節(jié)點(diǎn) 3 并遍歷其右子樹,找到節(jié)點(diǎn) 7;
??8.節(jié)點(diǎn) 7 無(wú)左右子樹,因此以節(jié)點(diǎn) 3 為根節(jié)點(diǎn)的子樹遍歷完成,同時(shí)回歸節(jié)點(diǎn) 1。由于節(jié)點(diǎn) 1 的左右子樹全部遍歷完成,因此整個(gè)二叉樹遍歷完成;
??因此,圖 中二叉樹采用先序遍歷得到的序列為:1 2 4 5 3 6 7
/* * @Description: * @Version: * @Autor: Carlos * @Date: 2020-05-29 16:55:41 * @LastEditors: Carlos * @LastEditTime: 2020-05-30 17:03:23 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #define TElemType int //構(gòu)造結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體 typedef struct BiTNode{ TElemType data;//數(shù)據(jù)域 struct BiTNode *lchild,*rchild;//左右孩子指針 }BiTNode,*BiTree; /** * @Description: 初始化樹的函數(shù) * @Param: BiTree *T 結(jié)構(gòu)體指針的指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void CreateBiTree(BiTree *T){ *T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //根節(jié)點(diǎn) (*T)->data=1; (*T)->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //1節(jié)點(diǎn)的左孩子2 (*T)->lchild->data=2; (*T)->lchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //2節(jié)點(diǎn)的右孩子5 (*T)->lchild->rchild->data=5; (*T)->lchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild=NULL; //1節(jié)點(diǎn)的右孩子3 (*T)->rchild->data=3; (*T)->rchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //3節(jié)點(diǎn)的左孩子6 (*T)->rchild->lchild->data=6; (*T)->rchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //3節(jié)點(diǎn)的右孩子7 (*T)->rchild->rchild->data=7; (*T)->rchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->rchild->rchild=NULL; //2節(jié)點(diǎn)的左孩子4 (*T)->lchild->lchild->data=4; (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL; } /** * @Description: 模擬操作結(jié)點(diǎn)元素的函數(shù),輸出結(jié)點(diǎn)本身的數(shù)值 * @Param:BiTree elem 就結(jié)構(gòu)體指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PrintBiT(BiTree elem){ printf("%d ",elem->data); } /** * @Description: 先序遍歷 * @Param: BiTree T 結(jié)構(gòu)體指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PreOrderTraverse(BiTree T){ if (T) { PrintBiT(T);//調(diào)用操作結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的函數(shù)方法 PreOrderTraverse(T->lchild);//訪問該結(jié)點(diǎn)的左孩子 PreOrderTraverse(T->rchild);//訪問該結(jié)點(diǎn)的右孩子 } //如果結(jié)點(diǎn)為空,返回上一層 return; } int main() { BiTree Tree; CreateBiTree(&Tree); printf("先序遍歷: \n"); PreOrderTraverse(Tree); }
??因?yàn)橐诒闅v完某個(gè)樹的根節(jié)點(diǎn)的左子樹后接著遍歷節(jié)點(diǎn)的右子樹,為了能找到該樹的根節(jié)點(diǎn),需要使用棧來(lái)進(jìn)行暫存。中序和后序也都涉及到回溯,所以都需要用到棧。
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #define TElemType int //構(gòu)造結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體 typedef struct BiTNode{ TElemType data;//數(shù)據(jù)域 struct BiTNode *lchild,*rchild;//左右孩子指針 }BiTNode,*BiTree; int top = -1; //定義一個(gè)順序棧 BiTree a[20]; /** * @Description: 初始化樹 * @Param: BiTree *T 指針的指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void CreateBiTree(BiTree *T){ *T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //根節(jié)點(diǎn) (*T)->data=1; (*T)->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //1節(jié)點(diǎn)的左孩子2 (*T)->lchild->data=2; (*T)->lchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //2節(jié)點(diǎn)的右孩子5 (*T)->lchild->rchild->data=5; (*T)->lchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild=NULL; //1節(jié)點(diǎn)的右孩子3 (*T)->rchild->data=3; (*T)->rchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //3節(jié)點(diǎn)的左孩子6 (*T)->rchild->lchild->data=6; (*T)->rchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); //3節(jié)點(diǎn)的右孩子7 (*T)->rchild->rchild->data=7; (*T)->rchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->rchild->rchild=NULL; //2節(jié)點(diǎn)的左孩子4 (*T)->lchild->lchild->data=4; (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL; } /** * @Description: 打印二叉樹 * @Param: BiTree elem 指針的指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PrintBiT(BiTree elem){ printf("%d ",elem->data); } /** * @Description: 二叉樹壓棧函數(shù) * @Param: BiTree* a 結(jié)構(gòu)體指針的指針(也可以理解為指針數(shù)組) BiTree elem 結(jié)構(gòu)體指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void Push(BiTree* a,BiTree elem) { a[++top]=elem; } /** * @Description: 二叉樹彈棧函數(shù) * @Param: 無(wú) * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void Pop() { if (top==-1) { return ; } top--; } /** * @Description: 獲取棧頂元素 * @Param: BiTree*a 結(jié)構(gòu)體指針數(shù)組 * @Return: 結(jié)構(gòu)體指針 * @Author: Carlos */ BiTree GetTop(BiTree*a){ return a[top]; } /** * @Description: 先序遍歷 * @Param: BiTree Tree 結(jié)構(gòu)體指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PreOrderTraverse(BiTree Tree) { //臨時(shí)指針 BiTree p; //根結(jié)點(diǎn)進(jìn)棧 Push(a, Tree); while (top!=-1) { //取棧頂元素 p=GetTop(a); //彈棧 Pop(); while (p) { //調(diào)用結(jié)點(diǎn)的操作函數(shù) PrintBiT(p); //如果該結(jié)點(diǎn)有右孩子,右孩子進(jìn)棧 if (p->rchild) { Push(a,p->rchild); } p=p->lchild;//一直指向根結(jié)點(diǎn)最后一個(gè)左孩子 } } } int main() { BiTree Tree; CreateBiTree(&Tree); printf("先序遍歷: \n"); PreOrderTraverse(Tree); }
??二叉樹中序遍歷的實(shí)現(xiàn)思想是:1.訪問當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的左子樹;2.訪問根節(jié)點(diǎn);3.訪問當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的右子樹。即考察到一個(gè)節(jié)點(diǎn)后,將其暫存,遍歷完左子樹后,再輸出該節(jié)點(diǎn)的值,然后遍歷右子樹。(左根右)
/* * @Description: 遞歸實(shí)現(xiàn)的中序遍歷 * @Version: V1.0 * @Autor: Carlos * @Date: 2020-05-18 14:53:29 * @LastEditors: Carlos * @LastEditTime: 2020-05-30 17:21:06 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #define TElemType int //構(gòu)造結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體 typedef struct BiTNode{ //數(shù)據(jù)域 TElemType data; //左右孩子指針 struct BiTreelchild,*rchild; }BiTNode,*BiTree; /** * @Description: 初始化樹 * @Param: BiTree *T 結(jié)構(gòu)體指針的指針(指針數(shù)組) * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void CreateBiTree(BiTree *T){ *T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->data=1; (*T)->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->data=2; (*T)->lchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild->data=5; (*T)->lchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->data=3; (*T)->rchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->lchild->data=6; (*T)->rchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->rchild->data=7; (*T)->rchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->data=4; (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL; } /** * @Description: 顯示函數(shù) * @Param: BiTree elem 結(jié)構(gòu)體指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PrintBiT(BiTree elem){ printf("%d ",elem->data); } /** * @Description: 中序遍歷 * @Param: BiTree T 結(jié)構(gòu)體指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void INOrderTraverse(BiTree T){ if (T) { INOrderTraverse(T->lchild);//遍歷左孩子 PrintBiT(T);//調(diào)用操作結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的函數(shù)方法 INOrderTraverse(T->rchild);//遍歷右孩子 } //如果結(jié)點(diǎn)為空,返回上一層 return; } int main() { BiTree Tree; CreateBiTree(&Tree); printf("中序遍歷算法: \n"); INOrderTraverse(Tree); }
??和非遞歸先序遍歷類似,唯一區(qū)別是考查到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)時(shí),并不直接輸出該節(jié)點(diǎn)。而是當(dāng)考查節(jié)點(diǎn)為空時(shí),從棧中彈出的時(shí)候再進(jìn)行輸出(永遠(yuǎn)先考慮左子樹,直到左子樹為空才訪問根節(jié)點(diǎn))。
/* * @Description: 二叉樹的先序遍歷(非遞歸) * @Version: V1.0 * @Autor: Carlos * @Date: 2020-05-17 16:35:27 * @LastEditors: Carlos * @LastEditTime: 2020-05-18 14:51:01 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #define DBG_PRINTF(fmt, args...) do{ printf("<<File:%s Line:%d Function:%s>> ", __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__); printf(fmt, ##args);}while(0) #define TElemType int int top=-1;//top變量時(shí)刻表示棧頂元素所在位置 //構(gòu)造結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體 typedef struct BiTNode{ //數(shù)據(jù)域 TElemType data; //左右孩子指針 struct BiTNode *lchild,*rchild; }BiTNode,*BiTree; /** * @Description: 初始化樹 * @Param: BiTree *T 結(jié)構(gòu)體指針的指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void CreateBiTree(BiTree *T){ *T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->data=1; (*T)->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->data=2; (*T)->lchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild->data=5; (*T)->lchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->data=3; (*T)->rchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->lchild->data=6; (*T)->rchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->rchild->data=7; (*T)->rchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->data=4; (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL; } /** * @Description: 中序遍歷使用的進(jìn)棧函數(shù) * @Param: BiTree* a 指向樹的指針數(shù)組 BiTree elem 進(jìn)棧的元素 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void Push(BiTree* a,BiTree elem){ //指針進(jìn)棧 a[++top]=elem; } /** * @Description: 前序遍歷使用的彈棧函數(shù) * @Param: 無(wú) * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void Pop( ){ if (top==-1) { return; } top--; } /** * @Description: 顯示函數(shù) * @Param: BiTree elem 指向樹的指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PrintBiT(BiTree elem){ printf("%d ",elem->data); } /** * @Description: 拿到棧頂元素 * @Param: BiTree*a 指針數(shù)組 * @Return: 棧頂元素的地址 * @Author: Carlos */ BiTree GetTop(BiTree*a){ return a[top]; } /** * @Description: 中序遍歷非遞歸算法,先左,然后回退,然后右。從根結(jié)點(diǎn)開始,遍歷左孩子同時(shí)壓棧,當(dāng)遍歷結(jié)束,說明當(dāng)前遍歷的結(jié)點(diǎn)沒有左孩子, * 從棧中取出來(lái)調(diào)用操作函數(shù),然后訪問該結(jié)點(diǎn)的右孩子,繼續(xù)以上重復(fù)性的操作 * @Return: 棧頂元素的地址 * @Author: Carlos */ void InOrderTraverse1(BiTree Tree){ //定義一個(gè)順序棧 BiTree a[20]; //臨時(shí)指針 BiTree p; //根結(jié)點(diǎn)進(jìn)棧 Push(a, Tree); //top!=-1說明棧內(nèi)不為空,程序繼續(xù)運(yùn)行 while (top!=-1) { //一直取棧頂元素,且不能為NULL while ((p=GetTop(a)) &&p){ //將該結(jié)點(diǎn)的左孩子進(jìn)棧,如果沒有左孩子,NULL進(jìn)棧 Push(a, p->lchild); } //跳出循環(huán),棧頂元素肯定為NULL,將NULL彈棧。 打印的第一個(gè)元素沒有右孩子,所以也會(huì)Pop掉,再取棧頂元素就是第一個(gè)元素的父節(jié)點(diǎn) Pop(); if (top!=-1) { //取棧頂元素 p=GetTop(a); //棧頂元素彈棧 Pop(); //遍歷完所有左孩子之后,打印棧頂?shù)脑亍? PrintBiT(p); //將p指向的結(jié)點(diǎn)的右孩子進(jìn)棧 Push(a, p->rchild); } } } /** * @Description: 中序遍歷非遞歸算法。中序遍歷過程中,只需將每個(gè)結(jié)點(diǎn)的左子樹壓棧即可,右子樹不需要壓棧。 * 當(dāng)結(jié)點(diǎn)的左子樹遍歷完成后,只需要以棧頂結(jié)點(diǎn)的右孩子為根結(jié)點(diǎn),繼續(xù)循環(huán)遍歷即可 * @Param: 無(wú) * @Return: 棧頂元素的地址 * @Author: Carlos */ void InOrderTraverse2(BiTree Tree){ //定義一個(gè)順序棧 BiTree a[20]; //臨時(shí)指針 BiTree p; p=Tree; //當(dāng)p為NULL或者棧為空時(shí),表明樹遍歷完成 while (p || top!=-1) { //如果p不為NULL,將其壓棧并遍歷其左子樹 if (p) { Push(a, p); p=p->lchild; } //如果p==NULL,表明左子樹遍歷完成,需要遍歷上一層結(jié)點(diǎn)的右子樹 彈出時(shí)順便訪問右子樹 else{ p=GetTop(a); Pop(); PrintBiT(p); p=p->rchild; } } } int main(){ BiTree Tree; CreateBiTree(&Tree); printf("中序遍歷: \r\n"); InOrderTraverse2(Tree); DBG_PRINTF("123456\r\n"); return 0; }
??二叉樹后序遍歷的實(shí)現(xiàn)思想是:1.訪問左子樹;2.訪問右子樹;3.完成該節(jié)點(diǎn)的左右子樹的訪問后,再訪問該節(jié)點(diǎn)。即考察到一個(gè)節(jié)點(diǎn)后,將其暫存,遍歷完左右子樹后,再輸出該節(jié)點(diǎn)的值。(左右根)
/* * @Description: 二叉樹的后序遍歷(遞歸) * @Version: V1.0 * @Autor: Carlos * @Date: 2020-05-18 16:23:57 * @LastEditors: Carlos * @LastEditTime: 2020-05-30 17:29:38 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #define TElemType int //構(gòu)造結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體 typedef struct BiTNode{ //數(shù)據(jù)域 TElemType data; //左右孩子指針 struct BiTNode *lchild,*rchild; }BiTNode,*BiTree; /** * @Description: 初始化樹 * @Param: BiTree *T 結(jié)構(gòu)體指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void CreateBiTree(BiTree *T){ *T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->data=1; (*T)->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->data=2; (*T)->lchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild->data=5; (*T)->lchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->data=3; (*T)->rchild->lchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->lchild->data=6; (*T)->rchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->rchild=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->rchild->data=7; (*T)->rchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->data=4; (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL; } /** * @Description: 顯示函數(shù) * @Param: BiTree elem 指向樹的結(jié)構(gòu)體指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PrintBiT(BiTree elem){ printf("%d ",elem->data); } /** * @Description: 先序遍歷 * @Param: BiTree T 指針數(shù)組,存放各個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PreOrderTraverse(BiTree T){ if (T) { PreOrderTraverse(T->lchild);//訪問該結(jié)點(diǎn)的左孩子 PreOrderTraverse(T->rchild);//訪問該結(jié)點(diǎn)的右孩子 PrintBiT(T);//調(diào)用操作結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的函數(shù)方法 } //如果結(jié)點(diǎn)為空,返回上一層 return; } int main() { BiTree Tree; CreateBiTree(&Tree); printf("后序遍歷: \n"); PreOrderTraverse(Tree); }
/* * @Description: 二叉樹的后序遍歷(非遞歸) * @Version: V1.0 * @Autor: Carlos * @Date: 2020-05-18 16:23:57 * @LastEditors: Carlos * @LastEditTime: 2020-05-18 16:24:29 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #define TElemType int //top變量時(shí)刻表示棧頂元素所在位置 int top=-1; //構(gòu)造結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體 typedef struct BiTNode{ //數(shù)據(jù)域 TElemType data; //左右孩子指針 struct BiTNode *lchild,*rchild; }BiTNode,*BiTree; /** * @Description: 初始化樹 * @Param: BiTree *T 結(jié)構(gòu)體指針數(shù)組 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void CreateBiTree(BiTree *T){ *T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->data=1; (*T)->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->data=2; (*T)->lchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild->data=5; (*T)->lchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->data=3; (*T)->rchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->lchild->data=6; (*T)->rchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->rchild->data=7; (*T)->rchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->data=4; (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL; } /** * @Description: 后序遍歷使用的彈棧函數(shù) * @Param: 無(wú) * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void Pop( ){ if (top==-1) { return ; } top--; } /** * @Description: 顯示函數(shù) * @Param: 無(wú) * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PrintBiT(BiTree elem){ printf("%d ",elem->data); } //增加左右子樹的訪問標(biāo)志 typedef struct SNode{ BiTree p; int tag; }SNode; /** * @Description: 后序遍歷使用的進(jìn)棧函數(shù) * @Param: SNode *a 指向樹和標(biāo)志位的結(jié)構(gòu)體的指針 BiTree sdata 進(jìn)棧的元素 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void Push(SNode *a,SNode sdata){ a[++top]=sdata; } /** * @Description: 后序遍歷非遞歸算法。后序遍歷是在遍歷完當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的左右孩子之后,才調(diào)用操作函數(shù),所以需要在操作結(jié)點(diǎn)進(jìn)棧時(shí),為每個(gè)結(jié)點(diǎn)配備一個(gè)標(biāo)志位。 * 當(dāng)遍歷該結(jié)點(diǎn)的左孩子時(shí),設(shè)置當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位為 0,進(jìn)棧;當(dāng)要遍歷該結(jié)點(diǎn)的右孩子時(shí),設(shè)置當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位為 1,進(jìn)棧。這樣,當(dāng)遍歷完成,該結(jié)點(diǎn)彈棧時(shí), * 查看該結(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位的值:如果是 0,表示該結(jié)點(diǎn)的右孩子還沒有遍歷;反之如果是 1,說明該結(jié)點(diǎn)的左右孩子都遍歷完成,可以調(diào)用操作函數(shù)。 * @Param: 結(jié)構(gòu)體指針數(shù)組 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void PostOrderTraverse(BiTree Tree){ //定義一個(gè)順序棧 SNode a[20]; //臨時(shí)指針 BiTree p; int tag; SNode sdata; p=Tree; while (p||top!=-1) { //左孩子進(jìn)棧 while (p) { //為該結(jié)點(diǎn)入棧做準(zhǔn)備 sdata.p=p; //由于遍歷是左孩子,設(shè)置標(biāo)志位為0 sdata.tag=0; //壓棧 Push(a, sdata); //以該結(jié)點(diǎn)為根結(jié)點(diǎn),遍歷左孩子 p=p->lchild; } //取棧頂元素 取左孩子的父節(jié)點(diǎn) sdata=a[top]; //棧頂元素彈棧 Pop(); p=sdata.p; tag=sdata.tag; //右孩子進(jìn)棧 //如果tag==0,說明該結(jié)點(diǎn)還沒有遍歷它的右孩子 if (tag==0) { sdata.p=p; sdata.tag=1; //更改該結(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位,重新壓棧 Push(a, sdata); //以該結(jié)點(diǎn)的右孩子為根結(jié)點(diǎn),重復(fù)循環(huán) p=p->rchild; } //如果取出來(lái)的棧頂元素的tag==1,說明此結(jié)點(diǎn)左右子樹都遍歷完了,可以調(diào)用操作函數(shù)了 else{ PrintBiT(p); p=NULL; } } } int main(){ BiTree Tree; CreateBiTree(&Tree); printf("后序遍歷: \n"); PostOrderTraverse(Tree); }
??按照二叉樹中的層次從左到右依次遍歷每層中的結(jié)點(diǎn)。通過使用隊(duì)列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),從樹的根結(jié)點(diǎn)開始,依次將其左孩子和右孩子入隊(duì)。而后每次隊(duì)列中一個(gè)結(jié)點(diǎn)出隊(duì),都將其左孩子和右孩子入隊(duì),直到樹中所有結(jié)點(diǎn)都出隊(duì),出隊(duì)結(jié)點(diǎn)的先后順序就是層次遍歷的最終結(jié)果。
/* * @Description: 二叉樹的層次遍歷 * @Version: V1.0 * @Autor: Carlos * @Date: 2020-05-20 14:52:38 * @LastEditors: Carlos * @LastEditTime: 2020-05-30 17:41:48 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define TElemType int //初始化隊(duì)頭和隊(duì)尾指針開始時(shí)都為0 int front=0,rear=0; typedef struct BiTNode{ //數(shù)據(jù)域 TElemType data; //左右孩子指針 struct BiTNode *lchild,*rchild; }BiTNode,*BiTree; //采用順序隊(duì)列,初始化創(chuàng)建隊(duì)列數(shù)組 BiTree a[20]; /** * @Description: 初始化二叉樹 * @Param: BiTree *T 二叉樹的結(jié)構(gòu)體指針數(shù)組 * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void CreateBiTree(BiTree *T){ *T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->data=1; (*T)->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->data=2; (*T)->lchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild->data=5; (*T)->lchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->data=3; (*T)->rchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->lchild->data=6; (*T)->rchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild=NULL; (*T)->rchild->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->rchild->data=7; (*T)->rchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->rchild->rchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->data=4; (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL; } /** * @Description: 入隊(duì) * @Param: BiTree *a 二叉樹結(jié)構(gòu)體指針 BiTree node 入隊(duì)的節(jié)點(diǎn) * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void EnQueue(BiTree *a,BiTree node){ a[rear++]=node; } /** * @Description: 出隊(duì) * @Param: BiTree *node 二叉樹結(jié)構(gòu)體指針數(shù)組 * @Return: 結(jié)構(gòu)體指針 * @Author: Carlos */ BiTree DeQueue(BiTree *node){ return a[front++]; } /** * @Description: 二叉樹輸出函數(shù) * @Param: BiTree node 輸出的節(jié)點(diǎn) * @Return: 無(wú) * @Author: Carlos */ void displayNode(BiTree node){ printf("%d ",node->data); } int main() { BiTree tree; //初始化二叉樹 CreateBiTree(&tree); BiTree p; //根結(jié)點(diǎn)入隊(duì) EnQueue(a, tree); //當(dāng)隊(duì)頭和隊(duì)尾相等時(shí),表示隊(duì)列為空 while(front<rear) { //隊(duì)頭結(jié)點(diǎn)出隊(duì) p=DeQueue(a); displayNode(p); //將隊(duì)頭結(jié)點(diǎn)的左右孩子依次入隊(duì) if (p->lchild!=NULL) { EnQueue(a, p->lchild); } if (p->rchild!=NULL) { EnQueue(a, p->rchild); } } return 0; }
??總結(jié):其實(shí)不管是哪種遍歷方式,我們最終的目的就是訪問所有的樹(子樹)的根節(jié)點(diǎn),左孩子,右孩子。那么在訪問的過程中,肯定不能一次訪問并打印完畢。這個(gè)時(shí)候就需要棧來(lái)暫存我們已經(jīng)訪問過的元素。在需要的時(shí)候?qū)⑵浯蛴〕鰜?lái)即可(我們以左孩子節(jié)點(diǎn)為基準(zhǔn),先序遍歷是在訪問左孩子節(jié)點(diǎn)之前打印節(jié)點(diǎn),中序遍歷是在左孩子節(jié)點(diǎn)壓棧之后打印節(jié)點(diǎn),后序遍歷是在訪問完左右孩子節(jié)點(diǎn)之后打印節(jié)點(diǎn))。
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