二叉樹前序、后序和后序遍歷(非遞歸實現(xiàn))
(1)前序
我們知道,前序遍歷的順序是根左右,當根節(jié)點不為空時,該節(jié)點才可以被打印。目前書上常見對樹的遍歷都是采用遞歸的方法實現(xiàn)的,我們知道遞歸必然會產(chǎn)生中斷,也就是有現(xiàn)場信息的保存,如果要實現(xiàn)非遞歸,那么我們必須自己要有一個棧,用來保存現(xiàn)場信息。
我先給出實現(xiàn)的偽代碼,稍后我將解釋為什么需要這么做,為何要用到這些條件。
偽代碼如下:
1 void PreOrderTraverse(BinaryTree root)
2 {
3 BinaryTree cur = root;
4 stack
5 while(null != cur || !s.empty())
6 {
7 while(null != cur)
8 {
9 print cur.data;
10 s.push(cur);
11 cur = cur.left;
12 }
13 if(!s.empty()) {
14 cur = s.top();
15 s.pop();
16 cur = cur.right;
17 }
18 } //loop end!
19}
第3行的cur就相當于遞歸中的現(xiàn)場信息,而第4行聲明到的棧則用來保存它。
第5行的循環(huán)條件暫時不用關注,我們看第7行到第12行的代碼,它主要做的是,如果當前節(jié)點不為空,則打印,同時將該結點的信息保存到用戶棧中,接著把當前節(jié)點改變成它到的左子。當左子為空時,循環(huán)結束。
接著再看第13行到第16行的代碼,它做的是取棧頂?shù)默F(xiàn)場信息(也就是最后一次保存的現(xiàn)場信息),然后改變當前結點為它的右子。
最后我們關注這個大循環(huán)結束的條件。當?shù)?6行執(zhí)行結束,cur為右結點,可能存在兩種情形:
① 右子為空,那么我們從用戶?;謴捅4娴默F(xiàn)場信息。
② 右子不為空,那么整個邏輯不變,按照之前的方法進行處理。
所以我們得出整個循環(huán)繼續(xù)得以執(zhí)行的條件是結點不為空或者用戶棧不空,滿足二者其一即可。
(2)后序
后序遍歷的順序是左右根,我們要保證根節(jié)點在左孩子和右孩子訪問之后才能訪問。
首先我們來考慮一個結點P能被訪問的條件:
① P的左孩子和右孩子都為空,則該節(jié)點可以被直接訪問;
② P有左孩子或右孩子,但左孩子和右孩子都已經(jīng)被訪問過,那么結點P也可以直接訪問。
如果不是上面兩種條件,那我們將P的右孩子和左孩子依次入棧,這樣就可以保證每次取棧頂元素的時候,左孩子在右孩子的前面被訪問,左孩子和右孩子都在根節(jié)點的前面被訪問。
實現(xiàn)的偽代碼如下:
void PostOrderTraverse(BinaryTree root)
{
if(null == root)
return;
stack
s.push(root);
BinaryTree pre = null;
BinaryTree cur;
while(!s.empty())
{
cur = s.top();
if(null == cur.lchild) && null == cur.rchild
|| (null != pre) && (pre == cur.lchild || pre == cur.rchild)) {
print cur.data;
s.pop();
pre = cur;
}
else {
if(null != cur.rchild) {
s.push(cur.rchild);
}
if(null != cur.lchild) {
s.push(cur.lchild);
}
}
} //loop end!
}
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