二叉樹的遍歷

2021-07-12 04:43:10 字數 4116 閱讀 4261

二叉樹以lson-rson鏈結方式儲存,以選單方式設計並完成功能任務:建立並儲存樹、輸出前序遍歷結果、輸出中序遍歷結果、輸出後序遍歷結果、交換左右子樹、統計高度,其中對於中序、後序的遍歷運算要求採用非遞迴方式。

建立二叉樹採用先序的方法建立乙個擴充二叉樹。通過遞迴的方法,先建立乙個根結點,然後再穿建立左子樹,接著是建立右子樹。

前序遍歷,(1)採用遞迴方法  先訪問根結點,在遍歷左子樹,最後遍歷右子樹。(2)採用非遞迴的方法,用乙個搜尋指標,來進行搜尋,首先搜尋指標p指向根結點,①(a)開始訪問,訪問完,(b)把p的右孩子入棧,(c)p指向p的左孩子。重複上述(a)(b)(c)三個動作直到p指向空指標。②判斷棧是否為空,不為空,則出棧,把這個值賦值給p,,然後重複①②直到棧空並且p指向空。

中序遍歷,(1)採用遞迴方法,和前序遍歷相似,只不過訪問根結點的順序變了。先遍歷左子樹,再訪問根結點,最後遍歷右子樹。(2)非遞迴的方法:這個方法也是和前序有些相似,可以參考前序的非遞迴來寫,中序是要先遍歷左子樹,才訪問根結點,最後遍歷右子樹。所以在遍歷左子樹的時候,先把根結點(包括子樹的根結點)入棧,直到搜尋指標指向空,再出棧,訪問改結點,再把搜尋指標指向該結點的右孩子。重複上述幾個動作直到棧空並且搜尋指標指向空。

後序遍歷, (2)遞迴方法 ,先遍歷左子樹,後遍歷右子樹,再訪問根結點。 (2)非遞迴方法:這個和前序、中序的非遞迴方法還是類似的,不過要多乙個標記位,來標記該結點是否能夠訪問。該標誌位可以通過乙個標誌陣列或者在二叉樹的結構體重表示,我採用標誌陣列來實現。首先搜尋指標p指向根結點,開始乙個大迴圈,迴圈的退出條件是p指向空並且棧空,①判斷p是否指向空,如果不為空,一直重複一下三個動作,將p入棧,然後標誌設為0,p指向p的左孩子。標誌陣列的下標是和該結點在棧中的次序是相對應的。當p指向空時,此時判斷棧是否為空,其結點的標識位是否為1,如果滿足這兩個條件,就執行以下兩個動作,出棧,訪問該結點。接著判斷棧是否為空,如果不是,棧頂元素的標誌位設為1,搜尋指標指向棧頂元素的右孩子。如果為空,則跳出整個大迴圈(ps:如果少了這一步,就會陷入死迴圈,因為後序遍歷,根結點最先入棧,最後被訪問,如果棧空了,說明整個樹已經遍歷結束了,需要退出迴圈)

交換左右子樹,也是採用遞迴的方法。先將根結點的左右孩子進行交換,然後把左子樹的左右孩子進行交換,最後再把右子樹的左右孩子進行交換。

統計高度,用樣也是遞迴的方法,先求左右子樹的最高值,再加上一。

源程式如下:

#include #include struct tree

;struct stack

;void menu(); //選單函式

struct tree* create(); //建立乙個二叉樹

void preorder(struct tree *t); //先序遍歷

void preorder1(struct tree *t); //遞迴先序

void preorder2(struct tree *t); //非遞迴先序

void inorder(struct tree *t); //中序遍歷

void inorder1(struct tree *t); //遞迴中序

void inorder2(struct tree *t); //非遞迴中序

void postorder(struct tree *t); //後序遍歷

void postorder1(struct tree *t); //遞迴後序

void postorder2(struct tree *t); //非遞迴後序

void exchange(struct tree *t); //交換左右子樹

void height(struct tree*t); //統計高度

int high(struct tree *t);

void quit(); //退出函式

void push(struct stack *s,struct tree *p); //入棧

struct tree* pop(struct stack *s); //出棧

struct tree* gettop(struct stack s); //獲取棧頂元素

int stackempty(struct stack s); //棧空判斷

int main()

preorder(t);break;

case 3:if(t==null)

inorder(t);break;

case 4:if(t==null)

postorder(t);break;

case 5:if(t==null)

exchange(t);break;

case 6:if(t==null)

height(t);break;

case 7:quit();break;

default:printf("輸入無效,請重新輸入:");

}menu();

scanf("%d",&choice);

}return 0;

}void menu() //選單函式

struct tree* create() //建立乙個二叉樹

return p;

}void preorder(struct tree *t) //先序遍歷

void preorder1(struct tree *t) //遞迴先序

}void preorder2(struct tree *t) //非遞迴先序

if(!stackempty(s))

}}void inorder(struct tree *t) //中序遍歷

void inorder1(struct tree *t) //遞迴中序

}void inorder2(struct tree *t) //非遞迴中序

if(!stackempty(s))

}}void postorder(struct tree *t) //後序遍歷

void postorder1(struct tree *t) //遞迴後序

}void postorder2(struct tree *t) //非遞迴後序

; while(p!=null||!stackempty(s))

while(!stackempty(s)&&flag[s.i]==1)

if(!stackempty(s))

else

break;

}}void exchange(struct tree *t) //交換左右子樹

}void height(struct tree*t) //統計高度

int high(struct tree *t)

return h;

}void quit()

void push(struct stack *s,struct tree *p) //入棧

struct tree* pop(struct stack *s) //出棧

int stackempty(struct stack s) //棧空判斷

struct tree* gettop(struct stack s) //獲取棧頂函式

總結:在建立二叉樹是建立二叉擴充樹,可以通過先序,中序,後序三種方法進行建立。前序、中序、後序的非遞迴方法中,由於是建立的二叉擴充樹,所以每個結點都當作乙個根結點來進行訪問。樹的定義是遞迴的,所以採用遞迴的方法對樹進行運算也就比較容易了。

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