二叉树遍历的非递归算法的实现

二叉树是数据结构中经常用到的一种,而平衡二叉树是实现快速查找的一种数据结构,本文分析了二叉树的递归遍历算法,在此基础上是实现了二叉树的非递归遍历。现将算法描述如下:

先看一棵二叉树

我们先来分析一下他的中根遍历过程(即左根右的遍历过程),

1,-----首先找到1,然后找到2,然后找到4,此时4既没有左子树,也没有右子树,输出4,(一直向左寻找,直到没有左子树,输出该节点)

2------此时退到2,然后输出2,(没有左子树了,则回退到当前根节点,输出,寻找右子树)

3------然后找到2的右子树5,5有左子树,则找到5的左子树8,此时8既没有左子树,有没有右子树,输出8,(当前右子树的节点为起点,向左寻找左子树,直到没有,则输出)

4------此时退到5,然后输出5,(没有左子树了,则会退到当前根结点)

5------此时5没有右子树,则退到1,输出1,(没有右子树,则会退到,当前结点的祖父结点。即5的祖父1)

6------1此时有右子树,则找到3,向左进行遍历,到6,6没有左子树,则输出6,(没有左子树了就输出)

7------此时退到3,输出3(6没有右子树,则回退到3)

8----- 3有右子树,则找到右子树7,7有左子树,则找到9,9没有左子树,则输出9(没有左子树就输出)

9-----9没有右子树,则会退到7,输出7(没有右子树就回退)

10----7也没有右子树则回退到3,再回退到3,再回退到1,遍历结束

下面是递归运算是的堆栈变化过程。(由于屏幕限制,没有完全显示,共有十四列)

经过对上面的分析过程,我们发现了以下几点

1,当左子树不为空时,左子树入栈,直到左子树为空。

2,出栈,输出

3,右子树不为空,右子树入栈,否则出栈输出,用流程图表示如下

现将代码公布如下 其中1,2,3分别对应流程图上面的1,2,3void BinaryTree::pushLeftChild()
{
    while(NULL != current->leftChild)
    {
        nodeStack.Push(current->leftChild);
        current=current->leftChild;
    }
}
2
void BinaryTree::popAndPrintNode()
{
    current = nodeStack.Pop();
    if(NULL != current )
    {
        cout<<"Node data:"<<current->data<<endl;
    }
}
3
2
void BinaryTree::popRightChild()
{
    while(true)
    {
        if(NULL != current)
        {
            if(NULL != current->rightChild)
            {
                nodeStack.Push(current->rightChild);
                current = current->rightChild;
                break;
            }
            else
            {
                popAndPrintNode();
            }
        }
        else
        {
            break;
        }
    }
}
中序遍历的函数如下
void BinaryTree::inOrder()
{
    nodeStack.Push(root);
    current = root;

    while(!nodeStack.isEmpty())
    {
        pushLeftChild();
        popAndPrintNode();
        popRightChild();
    }
}

全部的源代码在下面

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