前序和中序周遊的非遞歸寫法都比較好實作,後序周遊稍微複雜一些.
資料結構定義:
struct Node{
char c;
pNode lchild, rchild;
Node(char c, pNode lchild = nullptr, pNode rchild = nullptr) :
c(c), lchild(lchild), rchild(rchild) {}
};
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https://dashi.aliyun.com/site/yun/youhui二叉樹形态:
A
/ \
B C
/ / \
D E F G
/ \
H I
前序周遊:
先根周遊,拿到一個節點的指針,先判斷是否為空,不為空就先通路該結點,然後直接進棧,接着周遊左子樹;為空則要從棧中彈出一個節點來,這個時候彈出的結點就是其父親,然後通路其父親的右子樹,直到目前節點為空且棧為空時,算法結束.
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void preVisitStack(pNode root)
{
stack st;
pNode p = root;
while (p || !st.empty()) {
if (p) {
visit(p);
st.push(p);
p = p->lchild;
} else {
p = st.top();
st.pop();
p = p->rchild;
}
}
cout << endl;
中序周遊:
和前序周遊一樣,隻不過在通路節點的時候順序不一樣,通路節點的時機是從棧中彈出元素時通路,如果從棧中彈出元素,就意味着目前節點父親的左子樹已經周遊完成,這時候通路父親,就是中序周遊.
void midVisitStack(pNode root)
if (p) {
st.push(p);
p = p->lchild;
} else {
p = st.top();
visit(p);
st.pop();
p = p->rchild;
}
後序周遊:
後續周遊就不一樣了,首先肯定是先通路左子樹,把父親節點儲存于棧中,問題是當元素從棧中彈出的時候,我們無法判斷這個時候是該通路其右子樹還是通路父親節點,于是我們就需要一個标記,當通路左子樹時我們把父親節點的标記設為1,表示下一步如果彈出該節點,就通路其右子樹;彈出一個節點時,我們要判斷該節點的标記,如果是1,則通路其右子樹,并把該節點的标記設定成2,表示下一步就通路該節點,然後把該節點繼續入棧,如果是2,那麼表示通路該節點,通路并且丢棄該節點.
為了不繼續添加新的資料結構,我是用了STL中的pair來封裝節點與标記.
void backVisitStack(pNode root)
stack > st;
if (p) {
st.push(make_pair(p, 1));
p = p->lchild;
} else {
auto now = st.top();
st.pop();
if (now.second == 1) {
st.push(make_pair(now.first, 2));
p = now.first->rchild;
} else
visit(now.first);
}
完整測試代碼:
include
using namespace std;
typedef struct Node *pNode;
c(c), lchild(lchild), rchild(rchild) {}
pNode build()
/*
A
/ \
B C
/ \ / \
D E F G
/ \
H I
*/
pNode root = new Node('A');
root->lchild = new Node('B');
root->rchild = new Node('C');
root->lchild->lchild = new Node('D');
root->lchild->rchild = new Node('E');
root->rchild->lchild = new Node('F');
root->rchild->rchild = new Node('G');
root->rchild->lchild->lchild = new Node('H');
root->rchild->lchild->rchild = new Node('I');
return root;
void visit(pNode x)
cout << x->c << " ";
if (p) {
visit(p);
st.push(p);
p = p->lchild;
} else {
p = st.top();
st.pop();
p = p->rchild;
}
if (p) {
st.push(p);
p = p->lchild;
} else {
p = st.top();
visit(p);
st.pop();
p = p->rchild;
}
if (p) {
st.push(make_pair(p, 1));
p = p->lchild;
} else {
auto now = st.top();
st.pop();
if (now.second == 1) {
st.push(make_pair(now.first, 2));
p = now.first->rchild;
} else
visit(now.first);
}
int main()
pNode root = build();
preVisitStack(root);
midVisitStack(root);
backVisitStack(root);
測試結果:
依次為前序、中序、後序周遊的結果.
A B D E C F H I G
D B E A H F I C G
D E B H I F G C A