C语言实现非递归后序遍历核心代码

时间: 2023-01-11 07:55:36 浏览: 107

先序遍历非递归算法（C语言）

根据给定的信息，本文将详细解释三种二叉树非递归遍历算法的实现方法：先序遍历、中序遍历以及后序遍历，并重点介绍先序遍历的非递归算法在C语言中的具体实现。 ### 先序遍历非递归算法（C语言） #### 1. 算法概述先序遍历是一种二叉树的遍历方式，其顺序是先访问根节点，然后遍历左子树，最后遍历右子树。在非递归算法中，我们通常借助栈来辅助完成这一过程。在给定的代码片段中，通过一个循环和一个辅助栈实现了先序遍历的过程。 #### 2. 数据结构定义首先定义了一个用于存储节点的栈 `SqStack`，其中包含一个最大长度为 `maxsize` 的数组 `BitreeElem` 用于存储节点信息，以及一个整型变量 `top` 表示栈顶的位置。 ```c typedef struct { BitreeElem[maxsize]; int top; } SqStack; ``` 接下来定义了非递归先序遍历函数 `PreOrderUnrec`： ```c void PreOrderUnrec(Bitree t) { SqStack s; StackInit(s); BitreeNode *p = t; while (p != NULL || !StackEmpty(s)) { while (p != NULL) { visit(p->data); // 访问当前节点 push(s, p); // 将当前节点入栈 p = p->lchild; // 移动到左子节点 } if (!StackEmpty(s)) { p = pop(s); // 出栈 p = p->rchild; // 移动到出栈节点的右子节点 } } } ``` #### 3. 算法详解在算法实现过程中，使用了一个辅助栈 `s` 来记录已经访问过的节点。遍历过程如下： - 当前节点不为空时，执行以下操作： - 首先访问当前节点。 - 将当前节点压入栈。 - 移动到当前节点的左子节点。 - 如果当前节点为空且栈不为空，则执行以下操作： - 弹出栈顶元素。 - 移动到该节点的右子节点。 - 这个过程会持续进行，直到所有节点都被访问。 #### 4. 扩展讨论 **中序遍历非递归算法** 中序遍历的顺序是先遍历左子树，然后访问根节点，最后遍历右子树。在非递归算法中，主要的不同在于访问节点的时机。在中序遍历中，只有当节点没有左子节点或者栈为空时才访问当前节点。以下是其实现： ```c void InOrderUnrec(Bitree t) { SqStack s; StackInit(s); BitreeNode *p = t; while (p != NULL || !StackEmpty(s)) { while (p != NULL) { push(s, p); p = p->lchild; } if (!StackEmpty(s)) { p = pop(s); visit(p->data); p = p->rchild; } } } ``` **后序遍历非递归算法** 后序遍历的顺序是先遍历左子树，然后遍历右子树，最后访问根节点。为了实现非递归版本的后序遍历，通常需要维护一个标记来表示每个节点是否已被访问过。以下是其实现： ```c typedef enum { L, R } tagtype; typedef struct { BitreeNode *ptr; tagtype tag; } stacknode; typedef struct { stacknode Elem[maxsize]; int top; } SqStack; void PostOrderUnrec(Bitree t) { SqStack s; stacknode x; StackInit(s); BitreeNode *p = t; do { while (p != NULL) { x.ptr = p; x.tag = L; push(s, x); p = p->lchild; } while (!StackEmpty(s) && s.Elem[s.top].tag == R) { x = pop(s); p = x.ptr; visit(p->data); } if (!StackEmpty(s)) { s.Elem[s.top].tag = R; p = s.Elem[s.top].ptr->rchild; } } while (!StackEmpty(s)); } ``` #### 5. 总结以上介绍了三种非递归遍历算法的实现，其中重点讲解了先序遍历非递归算法的具体实现细节。通过对这些算法的理解，可以帮助开发者更好地理解和掌握二叉树的遍历方式，从而在实际编程中更加灵活地应用这些知识。

非递归后序遍历的核心代码如下: ```c void postorder_traversal(Node* root) { if (root == NULL) return; // 创建一个栈用于存储遍历过程中的结点 stack<Node*> stk; // 创建两个指针: curr 和 pre Node* curr = root; Node* pre = NULL; // 将根结点压入栈中 stk.push(root); while (!stk.empty()) { // 将当前结点赋值给 curr curr = stk.top(); // 如果当前结点没有子结点或者已经访问过了,就可以访问当前结点 if ((curr->left == NULL && curr->right == NULL) || (pre != NULL && (pre == curr->left || pre == curr->right))) { // 访问当前结点 printf("%d ", curr->val); // 将当前结点从栈中弹出 stk.pop(); // 将当前结点赋值给 pre pre = curr; } else { // 如果当前结点有右子结点,就将右子结点压入栈中 if (curr->right != NULL) stk.push(curr->right); // 如果当前结点有左子结点,就将左子结点压入栈中 if (curr->left != NULL) stk.push(curr->left); } } } ``` 上述代码实现了对二叉树的非递归后序遍历。在遍历过程中,使用了一个栈来辅助实现非递归遍历。需要注意的是,在代码中需要判断当前结点是否有子结点以及当前结点的子结点是否已经访问

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