C语言实现二叉树的递归遍历与非递归遍历

本文详细介绍了如何使用C语言实现二叉树的递归和非递归遍历,包括先序、中序和后序遍历。非递归遍历中,通过维护一个栈和一个isOut标识来处理节点的打印时机,确保正确遍历整个二叉树。递归算法简洁,非递归算法虽然复杂但避免了额外的函数调用开销。

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         本文实现了对二叉树的递归遍历和非递归遍历,当然还包括了一些栈操作。

          二叉树的遍历本质上其实就是入栈出栈的问题,递归算法简单且容易理解,但是效率始终是个问题。非递归算法可以清楚的知道每步实现的细节,但是乍一看不想递归算法那么好理解,各有各的好处吧。接下来根据下图讲讲树的遍历。



          1、先序遍历:先序遍历是先输出根节点,再输出左子树,最后输出右子树。上图的先序遍历结果就是:ABCDEF

          2、中序遍历:中序遍历是先输出左子树,再输出根节点,最后输出右子树。上图的中序遍历结果就是:CBDAEF

          3、后序遍历:后序遍历是先输出左子树,再输出右子树,最后输出根节点。上图的后序遍历结果就是:CDBFEA

         其中,后序遍历的非递归算法是最复杂的,我用了一个标识符isOut来表明是否需要弹出打印。因为只有当节点的左右子树都打印后该节点 才能弹出栈打印,所以标识isOut为1时打印,isOut初始值为0,这主要是为了处理非叶子节点。由后序遍历的原理决定,左右子树都被打印该节点才能打印,所以该节点肯定会被访问2次,第一次的时候不要打印,第二次打印完右子树的时候打印。叶子节点打印完后将isOut置为1。(纯粹是自己想的,应该还有逻辑更简单的算法)

         isOut处理具体如下:

  •  所有节点入栈的时候初始化为0;
  •  叶子节点打印输出后将isOut置为1;
  • 非叶子节点分两种情况。如果存在左子树,则输出左子树后将isOut置为1,此时指针已获得其右子树节点;如果不存在左子树,则将isOut置为1,此时指针已获得其右子树节点;在代码中分别体现在                                                                                                                                                                                                                                                     if ( (p->lchild) && (p->lchild->isOut == 1) )                                                                                                                                                                                                          
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