二叉树的非递归遍历 C语言版

article/2025/9/22 15:56:34

文章作者：Slyar 文章来源：Slyar Home (www.slyar.com) 转载请注明，谢谢合作。

上周数据结构课在讲二叉树的遍历，老师只讲递归算法，没有什么技术含量，遂自己琢磨非递归算法实现...

前序遍历:先访问根节点，再访问左子树，最后访问右子树。设置一个栈，出栈即为访问节点。先将根节点进栈，在栈不空时一直如下循环:出栈，访问，将其右孩子进栈，再将左孩子进栈。

中序遍历:先访问左子树，再访问根节点，最后访问右子树。设置一个栈，出栈即为访问节点。先将根节点的左节点全部进栈，然后出栈一个节点，访问。将该节点的右孩子节点进栈，再将右孩子节点的所有左节点全部进栈...如此这般直到栈空为止。

后序遍历:先访问左子树，再访问右子树，最后访问根节点。设置一个栈。先将根节点的左节点全部进栈。出栈一个节点，将该节点的右孩子进栈，再将右孩子的左节点全部进栈...当一个节点的左、右孩子都被访问过后再访问该节点，如此这般直到栈空为止。(判断某节点的右孩子是否被访问，需要单独设置一个指针跟踪刚刚访问的节点。在后序遍历中，某节点的右孩子节点一定刚好在该节点之前被访问)

因为代码的重点是非递归遍历，所以建立二叉树的过程我就使用了"前序递归"。对于如下一棵树，以"#"代表空节点，前序递归建立二叉树需要的输入数据和前序遍历的顺序是一样的，且每个叶子节点的左右孩子均为"#"。

输入:ABDH##I##EJ##K##CF#L##G##
前序遍历:A B D H I E J K C F L G
中序遍历:H D I B J E K A F L C G
后序遍历:H I D J K E B L F G C A

二叉树

代码如下:

/*
Slyar
http://www.slyar.com
2009.5.16
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 200
/* 定义二叉树节点类型 */
typedef struct node
{
char data;
struct node *lchild, *rchild;
}BTNode;
/* 函数声明 */
BTNode* CreatBitTree();
void PreOrder(BTNode*);
void InOrder(BTNode*);
void PostOrder(BTNode*);
/* 主函数 */
int main()
{
BTNode *root = NULL;
root = CreatBitTree();
PreOrder(root);
InOrder(root);
PostOrder(root);
system("pause");
return 0;
}
/* 递归前序建立二叉树 */
BTNode* CreatBitTree()
{
char ch;
BTNode *b;
scanf("%c", &ch);
/* 遇到空节点停止递归 */
if (ch == '#')
{
b = NULL;
}
else
{
b = (BTNode*) malloc(sizeof(BTNode));
/* 建立根节点 */
b->data = ch;
/* 递归先序建立左子树 */
b->lchild = CreatBitTree();
/* 递归先序建立右子树 */
b->rchild = CreatBitTree();
}
return b;
}
/* 非递归前序遍历二叉树 */
void PreOrder(BTNode* b)
{
BTNode *stack[MAXSIZE], *p;
int top = -1;
if (b != NULL)
{
/* 根节点入栈 */
top++;
stack[top] = b;
/* 栈不空时循环 */
while (top > -1)
{
/* 出栈并访问该节点 */
p = stack[top];
top--;
printf("%c ", p->data);
/* 右孩子入栈 */
if (p->rchild != NULL)
{
top++;
stack[top] = p->rchild;
}
/* 左孩子入栈 */
if (p->lchild != NULL)
{
top++;
stack[top] = p->lchild;
}
}
printf("/n");
}
}
/* 非递归中序遍历二叉树 */
void InOrder(BTNode* b)
{
BTNode *stack[MAXSIZE], *p;
int top = -1;
if (b != NULL)
{
p = b;
while (top > -1 || p != NULL)
{
/* 扫描p的所有左节点并入栈 */
while (p != NULL)
{
top++;
stack[top] = p;
p = p->lchild;
}
if (top > -1)
{
/* 出栈并访问该节点 */
p = stack[top];
top--;
printf("%c ", p->data);
/* 扫描p的右孩子 */
p = p->rchild;
}
}
printf("/n");
}
}
/* 非递归后序遍历二叉树 */
void PostOrder(BTNode* b)
{
BTNode *stack[MAXSIZE], *p;
int sign, top = -1;
if (b != NULL)
{
do
{
/* b所有左节点入栈 */
while (b != NULL)
{
top++;
stack[top] = b;
b = b->lchild;
}
/* p指向栈顶前一个已访问节点 */
p = NULL;
/* 置b为已访问 */
sign = 1;
while (top != -1 && sign)
{
/* 取出栈顶节点 */
b = stack[top];
/* 右孩子不存在或右孩子已访问则访问b */
if (b->rchild == p)
{
printf("%c ", b->data);
top--;
/* p指向被访问的节点 */
p = b;
}
else
{
/* b指向右孩子节点 */
b = b->rchild;
/* 置未访问标记 */
sign = 0;
}
}
}while (top != -1);
printf("/n");
}
}