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  • 二叉树的四种遍历方法(递归、迭代)

    一、前序遍历

    前序遍历简单来讲,遍历顺序是:根节点-左子树-右子树

    1、递归遍历

    1 void preorder(BinTree *T)
    2 {
    3     if(T==NULL)
    4         return;
    5     cout << T->data;
    6     preorder(T->left);
    7     preorder(T->right);
    8 }

    2、迭代遍历(用栈实现)

     1 void preorder2(BinTree *T)
     2 {
     3     //空树,直接返回
     4     if(T==NULL)
     5         return;
     6     //定义一个存放二叉树节点的栈结构
     7     stack<BinTree*>s;
     8     BinTree *pcur; 
     9     pcur = T;
    10     //循环遍历二叉树直到根节点为空或者栈为空
    11     while (pcur || !s.empty())
    12     {
    13         if (pcur)
    14         {
    15             cout << pcur->data;
    16             s.push(pcur);
    17             pcur = pcur->left;
    18         }else
    19         {
    20             //当根节点为空时,说明左子树已遍历完,通过取出栈顶结点,来访问根节点的右子树
    21             pcur = s.top();
    22             s.pop();
    23             pcur = pcur->right;
    24         }
    25     }
    26 }

    二、中序遍历

    遍历顺序是:左子树-根节点-右子树

    1、递归遍历

    1 void inoeder(BinTree *T)
    2 {
    3     if(T == NULL)
    4         return;
    5     inoeder(T->left);
    6     cout << T->data;
    7     inoeder(T->right);
    8 }

    2、迭代遍历(用栈实现)

     1 void inorder2(BinTree *T)
     2 {
     3     if(T == NULL)
     4         return;
     5     stack<BinTree*>s;
     6     BinTree *pcur;
     7     pcur = T;
     8     while (pcur || !s.empty())
     9     {
    10         if (pcur)
    11         {
    12             //根节点非空,入栈,继续遍历左子树直到根节点为空
    13             s.push(pcur);
    14             pcur = pcur->left;
    15         }else
    16         {
    17             //根节点为空,说明左子树已经遍历完,弹出根节点打印,通过根节点访问右子树
    18             pcur = s.top();
    19             s.pop();
    20             cout << pcur->data;
    21             pcur = pcur->right;            
    22         }
    23     }
    24 }

    三、后序遍历

    遍历顺序:左子树-右子树-根节点

    1、递归遍历

    1 void postorder(BinTree *T)
    2 {
    3     if (T==NULL)
    4         return;
    5     postorder(T->left);
    6     postorder(T->right);
    7     cout << T->data;
    8 }

    2、迭代遍历(用栈实现)

     1 void postorder2(BinTree *T)
     2 {
     3     if(T == NULL)
     4         return;
     5     stack<BinTree*>s;
     6     s.push(T);
     7     BinTree *pcur;
     8     pcur = NULL;
     9     while (!s.empty())
    10     {
    11         pcur = s.top();
    12         if (pcur->left == NULL && pcur->right == NULL)
    13         {
    14             cout << pcur->data;
    15             s.pop();
    16         }else
    17         {
    18             //注意右孩子先入栈左孩子后入栈,这样再次循环时左孩子节点才先出栈
    19             if(pcur->right)
    20             {
    21                 s.push(pcur->right);
    22                 pcur->right = NULL;
    23             }
    24             if (pcur->left)
    25             {
    26                 s.push(pcur->left);
    27                 pcur->left = NULL;
    28             }    
    29         }
    30     }
    31 }

    四、层序遍历

    层序遍历是图的广度优先搜索的应用,常用队列结构实现

    1.迭代遍历

    关键点:根节点一出队列,就要判断其左右孩子是否为空,若不为空的话依次入队列

     1 void leveltraversal(BinTree *T)
     2 {
     3     queue<BinTree*> s;
     4     s.push(T);
     5     BinTree* pcur;
     6     while (!s.empty())
     7     {
     8         pcur=s.front();
     9         cout<<pcur->data;
    10         s.pop();
    11         if (pcur->left)
    12         {
    13             s.push(pcur->left);
    14         }
    15         if (pcur->right)
    16         {
    17             s.push(pcur->right);
    18         }
    19     }    
    20 }

     2、分层遍历二叉树,即从上到下按层次访问该树,每一层单独输出一行

    思想:定义两个变量last,nlast,last代表正在打印的当前行的最右节点,nlast代表目前出现的进入队列的最右节点(下一行节点),nlast跟踪的是队列中加入的节点。

                                                       

    last等于节点1,1入队列,打印1并弹出1,将1的左右孩子放入队列,2入队列,并让nlast等于节点2,3入队列并让nlast等于节点3,此时发现last与之前出队列的1节点相等,换行,并将nlast赋给last(等于节点3)。

    接下来,节点2出栈,打印节点2,并让结点2的孩子进入队列,节点4进入队列并让nlast等于节点4,节点3出队列并打印节点3,让节点3的孩子进入队列,节点5进入队列并让nlast等于节点5,节点6进入队列并让nlast等于节点6,此时发现last与上次出队列的节点3相等,于是换行,并将nlast赋给last(等于节点6),接下来类此。

     1 void leveltraversal3(BinTree *T)
     2 {
     3     if(T == NULL)
     4         return;
     5     queue<BinTree*>s;
     6     s.push(T);
     7     BinTree *pcur,*last,*nlast;
     8     last = T;
     9     nlast = NULL;
    10     while (!s.empty())
    11     {
    12         pcur = s.front();
    13         cout << pcur->data;
    14         s.pop();        
    15         if (pcur->left)
    16         {
    17             s.push(pcur->left);
    18             nlast = pcur->left;
    19         }
    20         if (pcur->right)
    21         {
    22             s.push(pcur->right);
    23             nlast = pcur->right;
    24         }
    25         if (last == pcur)
    26         {
    27             cout << endl;
    28             last = nlast;
    29         }            
    30     }
    31 }
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