C++非递归遍历二叉树:栈与队列实现
"本文介绍如何使用非递归方法,通过栈和队列在C++中实现二叉链树的四种遍历方式:前序遍历、中序遍历、后序遍历以及层次遍历。" 在二叉树遍历中,通常有四种主要的方法:前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。这些遍历方法在数据结构和算法领域非常重要,因为它们可以用于访问和操作树结构中的所有节点。非递归方法,尤其是使用栈和队列,是实现这些遍历的有效手段。 1. **前序遍历**: - 前序遍历的顺序是:根节点 -> 左子树 -> 右子树。 - 使用栈来实现非递归前序遍历,首先将根节点压入栈中,然后在循环中每次弹出栈顶节点并访问,接着将其右子节点和左子节点(如果存在)按顺序压入栈中。 2. **中序遍历**: - 中序遍历的顺序是:左子树 -> 根节点 -> 右子树。 - 使用栈来实现非递归中序遍历,需要保持一个临时的栈来跟踪路径。当遇到一个左子节点时,将其压入栈中,直到遇到一个没有左子节点的节点,然后访问该节点,并继续处理其右子树。 3. **后序遍历**: - 后序遍历的顺序是:左子树 -> 右子树 -> 根节点。 - 实现非递归后序遍历较为复杂,需要两个栈。首先,将所有节点的左子节点压入第一个栈,然后将根节点及其右子节点压入第二个栈。在访问节点时,确保左子树已被完全处理。 4. **层次遍历**: - 层次遍历(也称为宽度优先搜索)的顺序是从上到下,从左到右。 - 使用队列来实现非递归层次遍历,首先将根节点放入队列,然后在循环中每次从队列中取出节点并访问,接着将其所有子节点(如果存在)加入队列。 在提供的代码中,`LinkStack` 类代表了一个链式栈,包含 `Push`(入栈)、`Pop`(出栈)和 `StackEmpty`(判断栈是否为空)等方法。`BTTree` 类表示二叉树节点,包含数据、左子节点和右子节点。此外,`BTTree` 类还包含了四个遍历方法的定义,但具体实现并未给出。 为了实现非递归遍历,你需要在 `BTTree` 类中完成这些遍历方法的实现。例如,前序遍历的 `PrePrintBT` 方法应该使用栈来存储节点,首先将根节点压栈,然后在循环中不断弹出节点并访问,同时将其子节点压栈。其他遍历方法的实现类似,只是处理子节点的顺序不同。 非递归遍历二叉链树是一种高效且灵活的方法,它避免了递归带来的额外开销,适用于处理大规模的树结构。通过栈和队列这两种数据结构,我们可以轻松地实现各种遍历策略。在实际编程中,理解并掌握这些技巧对于解决涉及树结构的问题至关重要。
using namespace std;
const int MAXSIZE = 100;
class BTTree;
//链栈结点类
class LNode
{
public:
BTTree* data; //数据域(存放BTTree类型的指针)
LNode *next; //指针域
};
//链栈类
class LinkStack
{
public:
LNode *head;
LinkStack(){
head = new LNode;
head->next = NULL;
}
void Push(BTTree*);
BTTree* Pop();
int StackEmpty();
};
//出栈
{
LNode *p,*cp;
p = new LNode;
p->data = value;
p->next = NULL;
cp = head;
if(cp->next){
p->next = cp->next;
cp->next = p;
}else{
cp->next = p;
}
}
//入栈
BTTree* LinkStack::Pop()
{
LNode *ch;
ch = head;
BTTree* value;
if(ch->next==NULL){
cout << "栈空,不能出栈!" << endl;
}else{
ch = ch->next;
value = ch->data;
head->next = ch->next;
return value;
}
}
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