数据结构 树笔记-6 二叉树的非递归先序遍历

如下这棵二叉树的先序遍历结果为：ABDEFPC

针对于上面的这棵二叉树，结合代码，讲述遍历过程：

#include <stdio.h> #include <malloc.h>   //#define ElemType char typedef char ElemType;   typedef struct BiTNode{     ElemType data;     struct BiTNode *lchild, *rchild; }BiTNode, *BiTree;   #define MAX 10000 typedef struct{     BiTree data[MAX];     int top; }SeqStack;

对上图的二叉树，按照代码的思路说明如何用非递归的方式遍历一棵二叉树：

void pre_order_nonrecursive(BiTree T) {     SeqStack s;     s.top = -1;       BiTree tmp = T;       while(tmp){// while1开始         while(tmp){// while2 开始             printf("%c",tmp->data);               if(tmp->rchild){                 if(s.top == MAX-1){                     exit(0);                 }else{                     s.data[++s.top] = tmp->rchild;                 }                           }             tmp = tmp->lchild;         }// while2结束           if(s.top != -1){             tmp = s.data[s.top--];         }     }// while1结束     printf("\n"); }   tmp结点的来源： 如果tmp的左孩子不为空，就把这个左孩子更新给tmp; 否则， 如果栈不为空，就把栈顶元素弹出并更新给tmp; 如果栈为空，说明这棵二叉树遍历完毕

T = A tmp = T =A 打印A A的右孩子存在为结点C，不为空 s.stop = -1<10000，此时栈为空，栈不满 把C（的地址）入栈，同时栈顶指针stop加1变为0   tmp=A的左孩子=B 打印B B的右孩子存在为结点P，不为空 s.stop = 0<10000，此时栈不满 把P（的地址）入栈同时栈顶指针stop加1变为1   tmp=B的左孩子=D 打印D D的右孩子存在为结点E，不为空 s.stop = 1<10000，此时栈不满 把E（的地址）入栈同时栈顶指针stop加1变为2   tmp=D的左孩子=空 s.stop = 2>-1，此时栈不空 从栈中弹出栈顶元素E给tmp， 同时栈顶指针stop减1变为1   tmp=E 打印E E没有右孩子，不进行入栈操作   tmp=E的左孩子=F 打印F F没有右孩子，不进行入栈操作   tmp=F的左孩子=空 s.stop = 1>-1，此时栈不空 从栈中弹出栈顶元素P给tmp， 同时栈顶指针stop减1变为0   tmp=P 打印P P没有右孩子，不进行入栈操作   tmp=P的左孩子=空 s.stop = 0>-1，此时栈不空 从栈中弹出栈顶元素C给tmp， 同时栈顶指针stop减1变为-1   tmp=C 打印C C没有右孩子，不进行入栈操作   tmp=C的左孩子=空 s.stop = -1，栈空，不能进行弹栈操作   Tmp=空   先序遍历结束： 打印结果为ABDEFPC

代码：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

//#define ElemType char
typedef char ElemType;

typedef struct BiTNode{
    ElemType data;
    struct BiTNode *lchild, *rchild;
}BiTNode, *BiTree;

#define MAX 10000
typedef struct{
    BiTree data[MAX];
    int top;
}SeqStack;
void pre_order_nonrecursive(BiTree T)
{
    SeqStack s;
    s.top = -1;

    BiTree tmp = T;

    while(tmp){
        while(tmp){
            printf("%c",tmp->data);

            if(tmp->rchild){
                if(s.top == MAX-1){
                    exit(0);
                }else{
                    s.data[++s.top] = tmp->rchild;
                }
            }
            tmp = tmp->lchild;
        }

        if(s.top != -1){
            tmp = s.data[s.top--];
        }
    }
    printf("\n");
}

对上述代码 的 实现过程进行概述：

二叉树的非递归先序遍历
#define MAX 10000	宏定义是简单的符号代换，这里MAX符号的含义是栈中最多存放10000个结点的地址
typedef struct{	自定义一个结构体类型用于 栈操作
BiTree data[MAX];	定义一个数组类型的变量，用于存储栈中的元素 作为先序遍历，栈中存放的都是树中某个结点的右孩子
int top;	定义栈的栈顶指针top，它始终指向栈顶元素
}SeqStack;
void pre_order_nonrecursive(BiTree T)	参数T：即将被遍历的树的 树根地址
{
SeqStack s;	声明栈
s.top = -1;	初始化栈的栈顶指针为-1，因为数组的第一个元素的下标是0，而此时作为栈的这个数组里面没有存放数据
BiTree tmp = T;	声明一个结点指针类型的变量tmp用于遍历树，并初始化为树根地址
while(tmp){	外层while循环： tmp结点一开始是根结点， 之后就是每一个左枝的最后一个右孩子， 也是从栈中弹出的栈顶元素
while(tmp){	内层while循环：遍历穷尽结点tmp的左枝
printf("%c",tmp->data);	先序遍历：根左右，所以拿到一个不为空的结点的时候，应首先打印这个结点的数据
if(tmp->rchild){	如果当前这个结点有右孩子
if(s.top == MAX-1){	并且 如果栈满
exit(0);	栈的容量不足以支持后序的先序遍历操作，立即退出程序，不继续再做任何操作
}else{	并且 如果栈不满
s.data[++s.top] = tmp->rchild;	把当前结点的右孩子的地址存到栈中，因为它以及它的子树还没有被遍历；同时作为数据进栈的配套栈操作，把栈指针加一
}
}
tmp = tmp->lchild;	为了遍历穷尽结点tmp的左枝，把tmp更新为当前结点的左孩子地址
}
if(s.top != -1){	此时tmp结点的左枝遍历穷尽， 如果栈不为空，需要弹出栈顶元素，并把tmp更新为这个元素， 这个栈顶元素是左枝上的最后一个有右孩子的结点的右孩子
tmp = s.data[s.top--];
}
}     printf("\n");
}