实现二叉树先序,中序和后序遍历

该博客介绍了如何使用C++非递归地实现二叉树的先序、中序和后序遍历。通过使用栈来辅助操作,详细展示了每种遍历的具体步骤和代码实现,有助于理解数据结构和算法的应用。

C++实现二叉树三种遍历方式,非递归。

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 * };
 */

class Solution {
public:
    /**
     * 
     * @param root TreeNode类 the root of binary tree
     * @return int整型vector<vector<>>
     */
    vector<vector<int> > threeOrders(TreeNode* root) {
        // write code here
        vector<vector<int>> vec;
        vector<int> arr;
        if (root == nullptr) {
            vec.push_back(arr);
            vec.push_back(arr);
            vec.push_back(arr);
            return vec;
        }
        stack<TreeNode*> sta;
        // 先序遍历
        sta.push(root);
        while (!sta.empty()) {
            TreeNode* node = sta.top();
            sta.pop();
            arr.push_back(node->val);
            if (node->right != nullptr) {
                sta.push(node->right);
            }
            if (node->left != nullptr) {
                sta.push(node->left);
            }
        }
        vec.push_back(arr);
        arr.clear();
        // 中序遍历
        TreeNode* node = root;
        while (!sta.empty() || node != nullptr) {
            while (node != nullptr) {
                sta.push(node);
                node = node->left;
            }
            node = sta.top();
            sta.pop();
            arr.push_back(node->val);
            node = node->right;
        }
        vec.push_back(arr);
        arr.clear();
        // 后序遍历
        node = root;
        TreeNode* pre = nullptr;
        while (!sta.empty() || node != nullptr) {
            while (node != nullptr) {
                sta.push(node);
                node = node->left;
            }
            if (!sta.empty()) {
                node = sta.top();
                sta.pop();
                if (node->right == nullptr || pre == node->right) {
                    arr.push_back(node->val);
                    pre = node;
                    node = nullptr;
                }
                else {
                    sta.push(node);
                    node = node->right;
                }
            }
        }
        vec.push_back(arr);
        return vec;
    }
};

<think>我们将在C++实现二叉树的前、中后序遍历。我们将定义一个二叉树节点的结构体,然后实现三种递归遍历方式。此外,我们还会提供一个简单的二叉树构建示例(例如手动构建)来测试遍历函数。根据引用[1][2][3]中提供的递归算法示例,我们可以写出类似的递归遍历函数。由于用户要求在VS2010中实现,我们使用C++语言(因为引用的代码是C++)并确保代码在该环境下可以编译运行。步骤:1.定义二叉树节点结构体(BiNode),包含数据域左右孩子指针。2.实现、中后序遍历的递归函数。3.构建一个二叉树用于测试(这里我们手动构建一个简单的二叉树)。4.编写主函数,依次调用三种遍历函数,输出遍历结果。注意:引用的代码中有一些细节需要注意,比如递归终止条件(节点为空时返回),以及访问节点的操作(这里我们简单地打印节点数据)。我们参考引用[3]中的示例二叉树遍历结果为ABDECF。我们构建这个二叉树二叉树示例:A/\BC//DF\E实际上,引用[3]中描述的遍历结果为:ABDECF,所以我们构建如下:A/\BC//DF\E但是注意,这个树的构建需要正确指定左右孩子。另外,我们使用字符作为节点数据。代码结构如下:1.包含头文件(iostream,stack等,但递归遍历不需要栈,非递归才需要,这里我们只实现递归版本,非递归版本在引用[4]中,但用户没有要求非递归,因此我们只实现递归。但根据问题,用户要求三种遍历,且引用中也有递归示例,因此我们写递归的即可)。2.定义节点结构体。3.创建节点函数(为了方便构建二叉树)。4.实现遍历函数:PreOrder(),InOrder(中),PostOrder(后序)。5.主函数:构建二叉树,调用遍历函数。注意:由于用户要求VS2010,我们使用控制台应用程。我们按照上述步骤编写代码。</think> 以下是在Visual Studio 2010中使用C++实现二叉树三种遍历方式的完整解决方案: ### 1. 二叉树节点结构定义 ```cpp struct TreeNode { char data; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(char val) : data(val), left(nullptr), right(nullptr) {} }; ``` ### 2. 递归遍历实现 ```cpp // 遍历 (根->左->右) void PreOrder(TreeNode* root) { if (root) { std::cout << root->data << " "; // 访问根节点 PreOrder(root->left); PreOrder(root->right); } } // 中遍历 (左->根->右) void InOrder(TreeNode* root) { if (root) { InOrder(root->left); std::cout << root->data << " "; // 访问根节点 InOrder(root->right); } } // 后序遍历 (左->右->根) void PostOrder(TreeNode* root) { if (root) { PostOrder(root->left); PostOrder(root->right); std::cout << root->data << " "; // 访问根节点 } } ``` ### 3. 完整可运行示例 ```cpp #include <iostream> // 二叉树节点定义 (同上) // 遍历函数实现 (同上) int main() { // 构建示例二叉树: A(B(D,E),C(,F)) // A // / \ // B C // / \ \ // D E F TreeNode* root = new TreeNode('A'); root->left = new TreeNode('B'); root->right = new TreeNode('C'); root->left->left = new TreeNode('D'); root->left->right = new TreeNode('E'); root->right->right = new TreeNode('F'); // 执行遍历 std::cout << "遍历: "; PreOrder(root); // 输出: A B D E C F std::cout << "\n中遍历: "; InOrder(root); // 输出: D B E A C F std::cout << "\n后序遍历: "; PostOrder(root); // 输出: D E B F C A // 清理内存 // 实际项目中需实现完整的析构函数 return 0; } ``` ### 4. 在VS2010中的操作步骤 1. 创建新项目:文件 → 新建 → 项目 → Visual C++ → Win32控制台应用程 2. 命名项目(如"BinaryTreeTraversal") 3. 在"应用程设置"中选择"空项目" 4. 右键源文件 → 添加 → 新建项 → C++文件(命名如"main.cpp") 5. 粘贴上述代码 6. 按F5编译运行 ### 非递归实现参考 使用栈实现非递归遍历(参考引用[4]): ```cpp #include <stack> void IterativePreOrder(TreeNode* root) { std::stack<TreeNode*> s; TreeNode* current = root; while (current || !s.empty()) { while (current) { std::cout << current->data << " "; s.push(current); current = current->left; } current = s.top(); s.pop(); current = current->right; } } ```
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