二叉树的非递归遍历算法C语言完整代码和运行结果

二叉树的非递归遍历主要有前序遍历、中序遍历和后序遍历三种。以下是C语言中使用栈来实现这三种遍历的非递归版本：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义二叉树节点结构体
typedef struct TreeNode {
    int val;
    struct TreeNode* left;
    struct TreeNode* right;
} TreeNode;

// 中序遍历（先入栈右子树，再根节点，最后左子树）
void inorderTraversal(TreeNode* root) {
    if (root == NULL) return;
    Stack* stack = createStack();
    push(stack, root);
    while (!isEmpty(stack)) {
        TreeNode* node = pop(stack);
        printf("%d ", node->val); // 输出节点值
        if (node->left != NULL)
            push(stack, node->left);
        if (node->right != NULL)
            push(stack, node->right);
    }
}

// 其他遍历类似，只是调整元素添加到栈的顺序
void preorderTraversal(TreeNode* root) {
    if (root == NULL) return;
    printf("%d ", root->val); // 首先输出根节点
    stackPreorder(root);
}
void postorderTraversal(TreeNode* root) {
    if (root == NULL) return;
    stackPostorder(root);
    printf("%d ", root->val); // 最后输出根节点
}

// 创建空栈和操作栈的辅助函数
TreeNode* createTreeNode(int val) {
    TreeNode* newNode = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
    newNode->val = val;
    newNode->left = newNode->right = NULL;
    return newNode;
}

Stack* createStack() {
    Stack* stack = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
    stack->top = -1;
    stack->size = 0;
    return stack;
}

// 栈的基本操作，省略了具体实现
int isEmpty(Stack* stack) { return stack->top == -1; }
void push(Stack* stack, TreeNode* node) { ... }
TreeNode* pop(Stack* stack) { ... }

// 主函数演示如何使用
int main() {
    // 创建一个简单的二叉树示例
    TreeNode* root = createTreeNode(1);
    root->left = createTreeNode(2);
    root->right = createTreeNode(3);
    root->left->left = createTreeNode(4);
    root->left->right = createTreeNode(5);

    printf("Inorder traversal: ");
    inorderTraversal(root);
    printf("\n");

    printf("Preorder traversal: ");
    preorderTraversal(root);
    printf("\n");

    printf("Postorder traversal: ");
    postorderTraversal(root);
    printf("\n");

    freeTree(root); // 清理内存
    return 0;
}