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c语言遍历二叉树的递归算法,c语言非递归先序遍历二叉树

时间:2023-05-03 22:16:59 阅读:34466 作者:4321

二叉树中顺序扫描的实现思想如下。

访问当前节点的左子树;

访问根节点;

访问当前节点的右子树;

图1二叉树

以图1为例,用中序遍历思想遍历该二叉树的过程如下。

访问此二叉树的根节点并找到1;

遍历节点1的左侧子树以找到节点2;

检查节点2左侧的子树以找到节点4。

因为节点4没有左侧子树,所以找到节点4,遍历节点4的右侧子树;

因为节点4没有右边的子树,所以节点2左边的子树遍历完成并访问节点2。

查看节点2的右子树,找到节点5;

因为节点5没有左侧子树,所以访问节点5,而且因为节点5没有右侧子树,所以节点1左侧子树遍历完成,访问节点1,遍历节点1右侧子树以找到节点3;

遍历节点3的左侧子树以找到节点6;

因为节点6没有左侧子树,所以访问节点6,并且因为该节点没有右侧子树,所以节点3左侧子树遍历完成,开始访问节点3,遍历节点3右侧子树以找到节点7;

因为节点7没有左侧子树,所以访问节点7,且因为该节点没有右侧子树,所以节点1右侧子树的遍历完成,即树整体的遍历完成;

因此,使用中顺序扫描获得图1的二叉树的序列如下。

4 2 5 1 6 3 7

递归实现

二叉树中序遍历采用递归思想,可以递归实现,其c语言实现代码如下:

#包含

#包含

#define TElemType int

//创建节点的结构体

typedef struct BiTNode{

t elemtype数据; //数据域

struct BiTNode *lchild,*rchild; //左右孩子的指针

}BiTNode,*BiTree;

//初始化树的函数

voidcreatebitree(bitree*t ) {

*t=(bitnode* ) malloc ) sizeof (bitnode );

(t ) -数据=1;

(t )-lchild=(bitnode* ) malloc (sizeof ) bitnode );

(t )-rchild=(bitnode* ) malloc (sizeof ) bitnode );

(t ) -液晶数据=2;

(t )-lchild-lchild=(bitnode* ) malloc ) sizeof ) bitnode );

(t )-lchild-rchild=(bitnode* ) malloc ) sizeof ) bitnode );

(t )-lchild-rchild-data=5;

(t )-LChild-LChild=null;

(t )-LChild-LChild=null;

(t )-Fild-data=3;

(t )-rchild-lchild=(bitnode* ) malloc ) sizeof ) bitnode );

(t )-rchild-lchild-data=6;

(t )-rchild-lchild-lchild=NULL;

(t )-rchild-lchild-rchild=NULL;

(t )-rchild-rchild=(bitnode* ) malloc ) sizeof ) bitnode );

(t )-rchild-rchild-data=7;

(t )-rchild-rchild-lchild=NULL;

(t )-rchild-rchild-rchild=NULL;

(t )-lchild-lchild-data=4;

(t )-LChild-LChild=null;

(t )-LChild-LChild=null;

}

//模拟操作节点元素的函数,输出节点自身的数值

语音显示层(bitnode * elem ) {

printf('%d ',elem-data );

}

//中序遍历

语音识别器(bitreet ) {

if(t ) {

INOrderTraverse(T->lchild);//遍历左孩子

displayElem(T);//调用操作结点数据的函数方法

INOrderTraverse(T->rchild);//遍历右孩子

}

//如果结点为空,返回上一层

return;

}

int main() {

BiTree Tree;

CreateBiTree(&Tree);

printf("中序遍历算法: n");

INOrderTraverse(Tree);

}

运行结果:

中序遍历算法:

4 2 5 1 6 3 7

非递归实现

而递归的底层实现依靠的是栈存储结构,因此,二叉树的先序遍历既可以直接采用递归思想实现,也可以使用栈的存储结构模拟递归的思想实现。

中序遍历的非递归方式实现思想是:从根结点开始,遍历左孩子同时压栈,当遍历结束,说明当前遍历的结点没有左孩子,从栈中取出来调用操作函数,然后访问该结点的右孩子,继续以上重复性的操作。

除此之外,还有另一种实现思想:中序遍历过程中,只需将每个结点的左子树压栈即可,右子树不需要压栈。当结点的左子树遍历完成后,只需要以栈顶结点的右孩子为根结点,继续循环遍历即可。

两种非递归方法实现二叉树中序遍历的代码实现为:

#include

#include

#define TElemType int

int top=-1;//top变量时刻表示栈顶元素所在位置

//构造结点的结构体

typedef struct BiTNode{

TElemType data;//数据域

struct BiTNode *lchild,*rchild;//左右孩子指针

}BiTNode,*BiTree;

//初始化树的函数

void CreateBiTree(BiTree *T){

*T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));

(*T)->data=1;

(*T)->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));

(*T)->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));

(*T)->lchild->data=2;

(*T)->lchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));

(*T)->lchild->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));

(*T)->lchild->rchild->data=5;

(*T)->lchild->rchild->lchild=NULL;

(*T)->lchild->rchild->rchild=NULL;

(*T)->rchild->data=3;

(*T)->rchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));

(*T)->rchild->lchild->data=6;

(*T)->rchild->lchild->lchild=NULL;

(*T)->rchild->lchild->rchild=NULL;

(*T)->rchild->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));

(*T)->rchild->rchild->data=7;

(*T)->rchild->rchild->lchild=NULL;

(*T)->rchild->rchild->rchild=NULL;

(*T)->lchild->lchild->data=4;

(*T)->lchild->lchild->lchild=NULL;

(*T)->lchild->lchild->rchild=NULL;

}

//前序和中序遍历使用的进栈函数

void push(BiTNode** a,BiTNode* elem){

a[++top]=elem;

}

//弹栈函数

void pop( ){

if (top==-1) {

return ;

}

top--;

}

//模拟操作结点元素的函数,输出结点本身的数值

void displayElem(BiTNode* elem){

printf("%d ",elem->data);

}

//拿到栈顶元素

BiTNode* getTop(BiTNode**a){

return a[top];

}

//中序遍历非递归算法

void InOrderTraverse1(BiTree Tree){

BiTNode* a[20];//定义一个顺序栈

BiTNode * p;//临时指针

push(a, Tree);//根结点进栈

while (top!=-1) {//top!=-1说明栈内不为空,程序继续运行

while ((p=getTop(a)) &&p){//取栈顶元素,且不能为NULL

push(a, p->lchild);//将该结点的左孩子进栈,如果没有左孩子,NULL进栈

}

pop();//跳出循环,栈顶元素肯定为NULL,将NULL弹栈

if (top!=-1) {

p=getTop(a);//取栈顶元素

pop();//栈顶元素弹栈

displayElem(p);

push(a, p->rchild);//将p指向的结点的右孩子进栈

}

}

}

//中序遍历实现的另一种方法

void InOrderTraverse2(BiTree Tree){

BiTNode* a[20];//定义一个顺序栈

BiTNode * p;//临时指针

p=Tree;

//当p为NULL或者栈为空时,表明树遍历完成

while (p || top!=-1) {

//如果p不为NULL,将其压栈并遍历其左子树

if (p) {

push(a, p);

p=p->lchild;

}

//如果p==NULL,表明左子树遍历完成,需要遍历上一层结点的右子树

else{

p=getTop(a);

pop();

displayElem(p);

p=p->rchild;

}

}

}

int main(){

BiTree Tree;

CreateBiTree(&Tree);

printf("中序遍历算法1: n");

InOrderTraverse1(Tree);

printf("n中序遍历算法2: n");

InOrderTraverse2(Tree);

}

运行结果

中序遍历算法1:

4 2 5 1 6 3 7

中序遍历算法2:

4 2 5 1 6 3 7

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