一.前序遍历
非递归实现
根据前序遍历访问的顺序,优先访问根结点,然后再分别访问左孩子和右孩子。即对于任一结点,其可看做是根结点,因此可以直接访问,访问完之后,若其左孩子不为空,按相同规则访问它的左子树;当访问其左子树时,再访问它的右子树。因此其处理过程如下:
对于任一结点P:
1)访问结点P,并将结点P入栈;
2)判断结点P的左孩子是否为空,若为空,则取栈顶结点并进行出栈操作,并将栈顶结点的右孩子置为当前的结点P,循环至1);若不为空,则将P的左孩子置为当前的结点P;
3)直到P为NULL并且栈为空,则遍历结束。
1 void preOrder2(BinTree *root) //非递归前序遍历
2 {
3 stack<BinTree*> s;
4 BinTree *p=root;
5 while(p!=NULL||!s.empty())
6 {
7 while(p!=NULL)
8 {
9 cout<<p->data<<" ";
10 s.push(p);
11 p=p->lchild;
12 }
13 if(!s.empty())
14 {
15 p=s.top();
16 s.pop();
17 p=p->rchild;
18 }
19 }
20 }
二.中序遍历
非递归实现
根据中序遍历的顺序,对于任一结点,优先访问其左孩子,而左孩子结点又可以看做一根结点,然后继续访问其左孩子结点,直到遇到左孩子结点为空的结点才进行访问,然后按相同的规则访问其右子树。因此其处理过程如下:
对于任一结点P,
1)若其左孩子不为空,则将P入栈并将P的左孩子置为当前的P,然后对当前结点P再进行相同的处理;
2)若其左孩子为空,则取栈顶元素并进行出栈操作,访问该栈顶结点,然后将当前的P置为栈顶结点的右孩子;
3)直到P为NULL并且栈为空则遍历结束。
1 void inOrder2(BinTree *root) //非递归中序遍历
2 {
3 stack<BinTree*> s;
4 BinTree *p=root;
5 while(p!=NULL||!s.empty())
6 {
7 while(p!=NULL)
8 {
9 s.push(p);
10 p=p->lchild;
11 }
12 if(!s.empty())
13 {
14 p=s.top();
15 cout<<p->data<<" ";
16 s.pop();
17 p=p->rchild;
18 }
19 }
20 }
三.后序遍历
非递归实现
第一种思路:对于任一结点P,将其入栈,然后沿其左子树一直往下搜索,直到搜索到没有左孩子的结点,此时该结点出现在栈顶,但是此时不能将其出栈并访问, 因此其右孩子还为被访问。所以接下来按照相同的规则对其右子树进行相同的处理,当访问完其右孩子时,该结点又出现在栈顶,此时可以将其出栈并访问。这样就 保证了正确的访问顺序。可以看出,在这个过程中,每个结点都两次出现在栈顶,只有在第二次出现在栈顶时,才能访问它。因此需要多设置一个变量标识该结点是 否是第一次出现在栈顶。
1 void postOrder2(BinTree *root) //非递归后序遍历
2 {
3 stack<BTNode*> s;
4 BinTree *p=root;
5 BTNode *temp;
6 while(p!=NULL||!s.empty())
7 {
8 while(p!=NULL) //沿左子树一直往下搜索,直至出现没有左子树的结点
9 {
10 BTNode *btn=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
11 btn->btnode=p;
12 btn->isFirst=true;
13 s.push(btn);
14 p=p->lchild;
15 }
16 if(!s.empty())
17 {
18 temp=s.top();
19 s.pop();
20 if(temp->isFirst==true) //表示是第一次出现在栈顶
21 {
22 temp->isFirst=false;
23 s.push(temp);
24 p=temp->btnode->rchild;
25 }
26 else //第二次出现在栈顶
27 {
28 cout<<temp->btnode->data<<" ";
29 p=NULL;
30 }
31 }
32 }
33 }
第二种思路:要保证根结点在左孩子和右孩子访问之后才能访问,因此对于任一结点P,先将其入栈。如果P不存在左孩子和右孩子,则可以直接访问它;或者P存 在左孩子或者右孩子,但是其左孩子和右孩子都已被访问过了,则同样可以直接访问该结点。若非上述两种情况,则将P的右孩子和左孩子依次入栈,这样就保证了 每次取栈顶元素的时候,左孩子在右孩子前面被访问,左孩子和右孩子都在根结点前面被访问。
1 void postOrder3(BinTree *root)
//非递归后序遍历
2 {
3 stack<BinTree*> s;
4 BinTree *cur; //当前结点
5 BinTree *pre=NULL; //前一次访问的结点
6 s.push(root);
7 while(!s.empty())
8 {
9 cur=s.top();
10if((cur->lchild==NULL&&cur- >rchild==NULL)||
11 (pre!=NULL&&(pre==cur->lchild||pre==cur->rchild)))
12 {
13 cout<<cur->data<<" ";
//如果当前结点没有孩子结点或者孩子节点都已被访问过
14 s.pop();
15 pre=cur;
16 }
17 else
18 {
19 if(cur->rchild!=NULL)
20 s.push(cur->rchild);
21 if(cur->lchild!=NULL)
22 s.push(cur->lchild);
23 }
24 }
25 }
四.整个程序完整的代码
1 /*二叉树的遍历* 2011.8.25*/
2
3 #include <iostream>
4 #include<string.h>
5 #include<stack>
6 using namespace std;
7
8 typedef struct node
9 {
10 char data;
11 struct node *lchild,*rchild;
12 }BinTree;
13
14 typedef struct node1
15 {
16 BinTree *btnode;
17 bool isFirst;
18 }BTNode;
19
20
21 void creatBinTree(char *s,BinTree *&root) //创建二叉树,s为形如A(B,C(D,E))形式的字符串
22 {
23 int i;
24 bool isRight=false;
25 stack<BinTree*> s1; //存放结点
26 stack<char> s2; //存放分隔符
27 BinTree *p,*temp;
28 root->data=s[0];
29 root->lchild=NULL;
30 root->rchild=NULL;
31 s1.push(root);
32 i=1;
33 while(i<strlen(s))
34 {
35 if(s[i]=='(')
36 {
37 s2.push(s[i]);
38 isRight=false;
39 }
40 else if(s[i]==',')
41 {
42 isRight=true;
43 }
44 else if(s[i]==')')
45 {
46 s1.pop();
47 s2.pop();
48 }
49 else if(isalpha(s[i]))
50 {
51 p=(BinTree *)malloc(sizeof(BinTree));
52 p->data=s[i];
53 p->lchild=NULL;
54 p->rchild=NULL;
55 temp=s1.top();
56 if(isRight==true)
57 {
58 temp->rchild=p;
59 cout<<temp->data<<"的右孩子是"<<s[i]<<endl;
60 }
61 else
62 {
63 temp->lchild=p;
64 cout<<temp->data<<"的左孩子是"<<s[i]<<endl;
65 }
66 if(s[i+1]=='(')
67 s1.push(p);
68 }
69 i++;
70 }
71 }
72
73 void display(BinTree *root) //显示树形结构
74 {
75 if(root!=NULL)
76 {
77 cout<<root->data;
78 if(root->lchild!=NULL)
79 {
80 cout<<'(';
81 display(root->lchild);
82 }
83 if(root->rchild!=NULL)
84 {
85 cout<<',';
86 display(root->rchild);
87 cout<<')';
88 }
89 }
90 }
91
92 void preOrder1(BinTree *root) //递归前序遍历
93 {
94 if(root!=NULL)
95 {
96 cout<<root->data<<" ";
97 preOrder1(root->lchild);
98 preOrder1(root->rchild);
99 }
100 }
101
102 void inOrder1(BinTree *root) //递归中序遍历
103 {
104 if(root!=NULL)
105 {
106 inOrder1(root->lchild);
107 cout<<root->data<<" ";
108 inOrder1(root->rchild);
109 }
110 }
111
112 void postOrder1(BinTree *root) //递归后序遍历
113 {
114 if(root!=NULL)
115 {
116 postOrder1(root->lchild);
117 postOrder1(root->rchild);
118 cout<<root->data<<" ";
119 }
120 }
121
122 void preOrder2(BinTree *root) //非递归前序遍历
123 {
124 stack<BinTree*> s;
125 BinTree *p=root;
126 while(p!=NULL||!s.empty())
127 {
128 while(p!=NULL)
129 {
130 cout<<p->data<<" ";
131 s.push(p);
132 p=p->lchild;
133 }
134 if(!s.empty())
135 {
136 p=s.top();
137 s.pop();
138 p=p->rchild;
139 }
140 }
141 }
142
143 void inOrder2(BinTree *root) //非递归中序遍历
144 {
145 stack<BinTree*> s;
146 BinTree *p=root;
147 while(p!=NULL||!s.empty())
148 {
149 while(p!=NULL)
150 {
151 s.push(p);
152 p=p->lchild;
153 }
154 if(!s.empty())
155 {
156 p=s.top();
157 cout<<p->data<<" ";
158 s.pop();
159 p=p->rchild;
160 }
161 }
162 }
163
164 void postOrder2(BinTree *root) //非递归后序遍历
165 {
166 stack<BTNode*> s;
167 BinTree *p=root;
168 BTNode *temp;
169 while(p!=NULL||!s.empty())
170 {
171 while(p!=NULL) //沿左子树一直往下搜索,直至出现没有左子树的结点
172 {
173 BTNode *btn=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
174 btn->btnode=p;
175 btn->isFirst=true;
176 s.push(btn);
177 p=p->lchild;
178 }
179 if(!s.empty())
180 {
181 temp=s.top();
182 s.pop();
183 if(temp->isFirst==true) //表示是第一次出现在栈顶
184 {
185 temp->isFirst=false;
186 s.push(temp);
187 p=temp->btnode->rchild;
188 }
189 else //第二次出现在栈顶
190 {
191 cout<<temp->btnode->data<<" ";
192 p=NULL;
193 }
194 }
195 }
196 }
197
198 void postOrder3(BinTree *root) //非递归后序遍历
199 {
200 stack<BinTree*> s;
201 BinTree *cur; //当前结点
202 BinTree *pre=NULL; //前一次访问的结点
203 s.push(root);
204 while(!s.empty())
205 {
206 cur=s.top();
207 if((cur->lchild==NULL&&cur->rchild==NULL)||
208 (pre!=NULL&&(pre==cur->lchild||pre==cur->rchild)))
209 {
210 cout<<cur->data<<" "; //如果当前结点没有孩子结点或者孩子节点都已被访问过
211 s.pop();
212 pre=cur;
213 }
214 else
215 {
216 if(cur->rchild!=NULL)
217 s.push(cur->rchild);
218 if(cur->lchild!=NULL)
219 s.push(cur->lchild);
220 }
221 }
222 }
223
224
225 int main(int argc, char *argv[])
226 {
227 char s[100];
228 while(scanf("%s",s)==1)
229 {
230 BinTree *root=(BinTree *)malloc(sizeof(BinTree));
231 creatBinTree(s,root);
232 display(root);
233 cout<<endl;
234 preOrder2(root);
235 cout<<endl;
236 inOrder2(root);
237 cout<<endl;
238 postOrder2(root);
239 cout<<endl;
240 postOrder3(root);
241 cout<<endl;
242 }
243 return 0;
244 }