树与二叉树遍历:中序迭代器实现

需积分: 12 5 下载量 44 浏览量 更新于2024-07-13 收藏 1.22MB PPT 举报
"中序遍历的迭代器用于遍历树结构,特别是二叉树,它基于后序遍历迭代器实现。迭代器设计模式在C++中常用于提供一种顺序访问集合元素的方式,而中序遍历是一种特定于树结构的遍历方法,它按照左子树-根节点-右子树的顺序访问节点。 在给定的程序5.5中,`Inorder` 类是模板类,继承自 `Postorder` 类。`Inorder` 类重载了前置增量运算符 `operator++`,这个操作符在中序遍历中用于移动到下一个节点。如果栈 `s` 为空并且当前节点 `current` 也为 NULL,表示遍历已经结束。如果栈非空,程序会不断地将节点压入栈中,直到找到一个可以访问的节点(即它的左子树已被完全遍历过)。然后,当前节点设置为这个可访问的节点,并检查其是否有右子树。如果有,右子树会被压入栈中,以便后续访问。如果没有右子树,说明当前节点的遍历完成,将其置为空。 二叉树是一种特殊的树形数据结构,每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。二叉树有多种遍历方式,包括前序遍历(根-左-右)、中序遍历(左-根-右)和后序遍历(左-右-根)。二叉树的遍历在计算机科学中有着广泛的应用,例如在搜索、排序和表达式求解等问题中。 树的术语包括结点的度(子树的数量),树的度(所有结点度的最大值),叶子节点(没有子节点的节点),父节点、子节点和兄弟节点等。树的高度是从根节点到最远叶节点的最长路径上的边数,而层次则是节点离根节点的距离。有序树是指其子节点有特定顺序的树,反之为无序树。森林是多个不相交树的集合。 ADT(抽象数据类型)定义了树的基本操作,如创建树、获取根节点、获取第一个子节点以及获取下一个兄弟节点。二叉树的ADT则进一步限制了这些操作,因为二叉树的子节点数量被限制为两个,且有特定的访问顺序。 二叉树有若干性质,例如在第i层上最多有2^(i-1)个结点。这个性质可以通过归纳法证明,对于空树或只有一个根节点的树显然成立,假设对于第i-1层成立,那么第i层的结点数最多是第i-1层的两倍再减一,即2^(i-1)-1*2=2^i-1。 二叉树的形状多种多样,即使只有几个节点,也可以形成不同的结构。二叉树的概念在实际应用中非常重要,例如在构建搜索树、堆和哈夫曼编码等算法中起到关键作用。最优二叉树,也称为赫夫曼树,是一种用于数据压缩的特殊二叉树,通过最小化带权路径长度来优化编码效率。 中序遍历迭代器是实现对二叉树进行中序遍历的一种高效工具,而二叉树作为基础数据结构,其遍历和特性在算法设计和数据处理中扮演着核心角色。"