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二叉查找树的遍历总结

2012年09月30日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3228字 ⁄ 字号 评论关闭

要准备面试了,最近才开始看些往年的笔试,面试题,今晚就写一篇最基础的二叉查找树的遍历总结吧。


先序遍历:  先根,再左子树,最后右子树;

中序遍历:  先左子树,再根,最后右子树;

后序遍历:  先左子树, 再右子树,最后根;


以上的每种遍历方式都对应有两种写法:递归与非递归;

仅拿先序遍历的非递归方式来说(其余两种遍历类似)

两者共同点: 对节点的遍历次序一致;

区别:先序遍历)在非递归调用中,对右子树的遍历在左子树后,先将右子树节点入栈,再将左子树节点入栈,这样在出栈进行遍历的时候起到先遍历左子树,再遍历右子树的效果。 而在递归调用中,先调用左子树的遍历函数,再调用右子树的遍历函数,起到的效果是一致的。

中序遍历的非递归方式:

考虑到先,再根,后右的顺序,借用栈来实现的时候,应该是:

每次沿左子树的路径走,把路径上的结点依次入栈直到某个结点没有左子,然后该结点出栈,同时将该结点指向其右子,再重复……

后序遍历的非递归方式

我的做法是对树取反,即左子权值 > 根权值 >
右子权值, 对该反树先序遍历的序列取反即是原来树的后序遍历
我只需要在先序遍历的非递归方式中把左右入栈的顺序改变即可,同时新开一个O(n)的栈来保存要输出的遍历序列。(其他方法我还未想到

下面是我的代码,在必要的地方都有注释,希望自己能对new,delete,析构函数,构造函数等越来越熟悉

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <stack>
using namespace std;

struct Node{
    int value;
    Node *Left, *Right;
    // Node(){}
    Node(int value_){  /// 构造函数;
        value= value_;
        Left= Right= NULL;
    }

    ~Node(){ /// 析构函数,用于在程序运行结束后释放内存,养成良好的编程习惯;
        if( Left ){
            delete Left;
            Left= NULL;
        }
        if( Right ){
            delete Right;
            Right= NULL;
        }
    }
};

/*----- 开辟新的结点,返回该结点地址 -----*/
/*
Node *NewNode(int value){
    Node *p = new Node;  //Node *p= (Node *)malloc( sizeof( Node ) );
    p->value= value;
    p->Left= p->Right= NULL;
    return p;
}*/


/*----- 插入新的节点, 返回根结点的地址root -----*/
Node *Insert(int value, Node *root){
    if( root==NULL ){
        Node *p= new Node( value ); /// new:1、分配足够内存,2、调用构造函数初始化;
        return p;
    }
    Node *p= root, *fp;
    while( p ){
        fp= p;
        if( p->value > value ) p= p->Left;
        else p= p->Right;
    }
    p= new Node( value );
    if( fp->value > value ) fp->Left= p;
    else fp->Right= p;
    return root;
}

/*
共同点:两者对节点的遍历次序一致

区别:在非递归调用中,对右子树的访问在左子树后面,所以先将右子树节点压栈,
再压左子树节点,这样在出栈进行遍历的时候起到先遍历左子树,再遍历右子树的效果。
在递归调用中,对左右子树调用的先后区别在于是先调用左子树的遍历函数,
再调用右子树的遍历函数,起到的效果是一致的。
*/

/*----- 非递归方式先序遍历 -----*/
void Preorder_Travel_No_Recursion(Node *root){
    if( root == NULL ) return;
    stack<Node *> ss;
    ss.push( root );
    while( !ss.empty() ){
        root= ss.top();    /// .top(): 取栈顶元素;
        ss.pop();       /// .pop():  弹出栈顶元素;
        printf("%d ", root->value);

        if( root->Right ) ss.push( root->Right );   /// 先将右子结点入栈,保证是先序遍历;
        if( root->Left ) ss.push( root->Left );
    }
}


/*----- 递归方式先序遍历 -----*/
void Preorder_Travel(Node *root){
    if( root ){
        printf("%d ", root->value);
        Preorder_Travel( root->Left );
        Preorder_Travel( root->Right );
    }
}


/*----- 非递归方式中序遍历 -----*/
void Inorder_Travel_No_Recursion(Node *root){
    if( root == NULL ) return;
    stack<Node *> ss;
    while( !ss.empty() || root ){  /// 2个结束条件;
        while( root ){
            ss.push( root );
            root= root->Left;
        }
        root= ss.top();
        ss.pop();
        printf("%d ", root->value );
        root= root->Right;
    }
}


/*----- 递归方式中序遍历 -----*/
void Inorder_Travel(Node *root){
    if( root ){
        Inorder_Travel( root->Left );
        printf("%d ", root->value);
        Inorder_Travel( root->Right );
    }
}


/*----- 递归方式后序遍历 -----*/
void Postorder_Travel(Node *root){
    if( root ){
        Postorder_Travel( root->Left );
        Postorder_Travel( root->Right );
        printf("%d ", root->value);
    }
}


/*----- 非递归方式后序遍历 -----*/
void Postorder_Travel_No_Recursion(Node *root){
    if( root == NULL ) return;
    stack<Node *> ss;
    stack<int> out;
    ss.push( root );
    while( !ss.empty() ){
        root= ss.top();
        ss.pop();

        out.push( root->value );
        if( root->Left ) ss.push( root->Left );
        if( root->Right ) ss.push( root->Right );
    }
    while( !out.empty() ){
        printf("%d ", out.top() );
        out.pop();
    }
}

int main(){
    int a[]={5,2,7,1,8,9,3,4,6};
    int n= sizeof(a)/sizeof(*a);
    Node *root= NULL;
    for(int i=0; i<n; ++i){
        root= Insert( a[i], root );
    }

    printf("先序遍历(递归):  ");
    Preorder_Travel( root );
    puts("");

    printf("先序遍历(非递归):");
    Preorder_Travel_No_Recursion( root );
    puts("");

    printf("中序遍历(递归):  ");
    Inorder_Travel( root );
    puts("");

    printf("中序遍历(非递归):");
    Inorder_Travel_No_Recursion( root );
    puts("");

    printf("后序遍历(递归):  ");
    Postorder_Travel( root );
    puts("");

    printf("后序遍历(非递归):");
    Postorder_Travel_No_Recursion( root );
    puts("\n");
}

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