用C语言实现二叉树遍历,完整代码
时间: 2024-01-21 15:07:59 浏览: 90
c语言实现二叉树的遍历
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下面是使用C语言实现二叉树遍历的完整代码,包括二叉树结构体定义、创建二叉树、三种遍历方式的递归实现和非递归实现。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <stddef.h>
// 二叉树结构体
typedef struct TreeNode {
int val; // 节点值
struct TreeNode* left; // 左子树指针
struct TreeNode* right; // 右子树指针
} TreeNode;
// 创建二叉树
TreeNode* createTree() {
int val;
scanf("%d", &val);
if (val == -1) { // 输入-1表示当前节点为null
return NULL;
}
TreeNode* root = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
root->val = val;
root->left = createTree(); // 创建左子树
root->right = createTree(); // 创建右子树
return root;
}
// 前序遍历递归实现
void preorderTraversalRecursive(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
printf("%d ", root->val);
preorderTraversalRecursive(root->left);
preorderTraversalRecursive(root->right);
}
// 前序遍历非递归实现
void preorderTraversal(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
TreeNode* stack[100]; // 定义一个栈,用于存储节点
int top = -1; // 栈顶指针
stack[++top] = root; // 根节点入栈
while (top >= 0) {
TreeNode* node = stack[top--]; // 出栈
printf("%d ", node->val); // 访问根节点
if (node->right != NULL) { // 先将右子树入栈
stack[++top] = node->right;
}
if (node->left != NULL) { // 再将左子树入栈
stack[++top] = node->left;
}
}
}
// 中序遍历递归实现
void inorderTraversalRecursive(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
inorderTraversalRecursive(root->left);
printf("%d ", root->val);
inorderTraversalRecursive(root->right);
}
// 中序遍历非递归实现
void inorderTraversal(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
TreeNode* stack[100];
int top = -1;
TreeNode* node = root;
while (node != NULL || top >= 0) {
while (node != NULL) {
stack[++top] = node; // 将左子树入栈
node = node->left;
}
node = stack[top--]; // 出栈
printf("%d ", node->val); // 访问根节点
node = node->right; // 访问右子树
}
}
// 后序遍历递归实现
void postorderTraversalRecursive(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
postorderTraversalRecursive(root->left);
postorderTraversalRecursive(root->right);
printf("%d ", root->val);
}
// 后序遍历非递归实现
void postorderTraversal(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
TreeNode* stack[100];
int top = -1;
TreeNode* node = root;
TreeNode* last_visited = NULL; // 上次访问的节点
while (node != NULL || top >= 0) {
while (node != NULL) {
stack[++top] = node;
node = node->left;
}
node = stack[top];
if (node->right == NULL || node->right == last_visited) {
printf("%d ", node->val); // 访问根节点
top--;
last_visited = node;
node = NULL;
} else {
node = node->right; // 访问右子树
}
}
}
int main() {
TreeNode* root = createTree(); // 创建二叉树
printf("前序遍历(递归):");
preorderTraversalRecursive(root); // 前序遍历(递归)
printf("\n前序遍历(非递归):");
preorderTraversal(root); // 前序遍历(非递归)
printf("\n中序遍历(递归):");
inorderTraversalRecursive(root); // 中序遍历(递归)
printf("\n中序遍历(非递归):");
inorderTraversal(root); // 中序遍历(非递归)
printf("\n后序遍历(递归):");
postorderTraversalRecursive(root); // 后序遍历(递归)
printf("\n后序遍历(非递归):");
postorderTraversal(root); // 后序遍历(非递归)
return 0;
}
```
运行程序后,可以输入二叉树的节点值,用-1表示当前节点为null,例如:
输入:
```
1 2 4 -1 -1 5 -1 -1 3 -1 6 -1 -1
```
输出:
```
前序遍历(递归):1 2 4 5 3 6
前序遍历(非递归):1 2 4 5 3 6
中序遍历(递归):4 2 5 1 3 6
中序遍历(非递归):4 2 5 1 3 6
后序遍历(递归):4 5 2 6 3 1
后序遍历(非递归):4 5 2 6 3 1
```
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