C++实现二叉树非递归遍历

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"二叉树的非递归遍历,主要涉及C++实现,包括创建二叉树和三种非递归遍历方法:前序遍历、中序遍历和后序遍历。" 在数据结构中,二叉树是一种重要的抽象数据类型,它由节点(或称为顶点)构成,每个节点最多有两个子节点,通常分为左子节点和右子节点。二叉树的遍历是访问树中所有节点的过程,常见的遍历方式有递归和非递归两种。本资源主要关注的是非递归遍历,即使用栈来实现二叉树的遍历。 首先,我们来看如何创建一个二叉树。代码中定义了一个`BTNode`结构体,用于表示二叉树的节点,包含数据成员`data`以及指向左右子节点的指针`lchild`和`rchild`。`CreateBTNode`函数用于根据给定的字符串(如"("、")"、","和字符)构建二叉树。该函数使用栈`St`来辅助构建过程,通过遍历输入字符串,根据字符判断是创建新节点、连接子节点还是结束当前分支。 接下来是三种非递归遍历方法: 1. **前序遍历**(PreOrder):根-左-右。`PreOrder`函数首先将根节点压入栈中,然后在栈不为空的情况下,弹出栈顶元素并访问,如果其有右子节点则先压入右子节点,再压入左子节点。这样确保了先访问根节点,然后按左子树、右子树的顺序进行遍历。 2. **中序遍历**(InOrder):左-根-右。`InOrder`函数与前序遍历类似,但处理子节点的顺序相反,即先压入左子节点,再压入右子节点。这样能按照左子树、根节点、右子树的顺序遍历。 3. **后序遍历**(PostOrder):左-右-根。后序遍历的非递归实现相对复杂,因为它需要确保左子树和右子树都被遍历之后才访问根节点。一种常见的方法是使用两个栈,一个用于保存待访问的节点,另一个用于保存已访问的节点。在`PostOrder`函数中,首先将根节点压入待访问栈,然后进入一个循环,直到待访问栈为空。在循环中,将当前节点及其左右子节点(如果存在)依次压入待访问栈,然后检查已访问栈顶部的节点是否满足以下条件:1) 已访问栈不为空;2) 当前节点的父节点是已访问栈顶部的节点;3) 当前节点没有被访问过。如果满足这些条件,就弹出已访问栈的栈顶节点,并访问它,同时将当前节点标记为已访问。 通过非递归遍历,我们可以避免递归调用带来的额外开销,特别是对于深度较大的二叉树,这种方法可以提高效率。此外,非递归遍历通常需要更多的空间,因为它依赖于栈来存储中间状态。但在某些场景下,例如内存限制或对实时性要求较高的情况,非递归遍历可能是更好的选择。