非递归实现的前中后序遍历

数据结构定义

typedef struct BTNode{
    int data;
    BTNode * lchild=NULL;
    BTNode * rchild=NULL;
    BTNode(int d):data(d){
    }
}BTNode;

非递归前序

void pre_order_norRecursion(BTNode* p){
    BTNode* S[LEN]; //定义工作栈
    int top=-1;     //栈顶指针
    S[++top] = p;   //根节点入栈
    while(top>=0){
        BTNode* node=S[top--];
        visit(node);
        if(node->rchild)
            S[++top] = node->rchild;
        if(node->lchild)
            S[++top] = node->lchild;
    } 
}

非递归中序

void in_order_norRecursion(BTNode* p){
    BTNode* S[LEN]; //定义工作栈
    int top=-1;     //栈顶指针
//  S[++top] = p;   //不需要根节点入栈 
    while(top>=0 || p){//栈空p空 停止循环 
        while(p){       //移最左下 
            S[++top]=p;
            p=p->lchild;
        } 
        if(top>=0){     //出栈置右 
            p=S[top--];
            visit(p);
            p=p->rchild;
        }
    }
}

口诀：

• 栈空p空 停止循环
• 移最左下
• 出栈置右

非递归后序

void post_order_norRecursion(BTNode* p){
    BTNode* S[LEN]; //定义工作栈
    int top=-1;     //栈顶指针
    BTNode* r=NULL; //指向最近访问过的节点 
    while(top>=0 || p){//栈空p空 停止循环 
        while(p){   //移最左下 
            S[++top]=p;
            p=p->lchild;
        }
        if(top>=0){     
            p=S[top];   //查看栈顶结点 
            if(p->rchild && p->rchild!=r){  //右存未访 
                p=p->rchild;                //压右入左 
                S[++top]=p;
                p=p->lchild;
            }else{
                p=S[top--];     //否则出栈 
                visit(p);
                r=p;
                p=NULL;
            }
        }
    }
}

口诀：

• 栈空p空 停止循环
• 移最左下
• 右存未访 压右入左
• 否则出栈

可是这个代码太复杂了，我在王道上找到一个简单的：

void post_order_norRecursion_2(BTNode* p){
    BTNode* S[LEN]; //定义工作栈
    int top=-1;     //栈顶指针
    BTNode* r=NULL; //指向最近访问过的节点 
    while(top>=0 || p){//栈空p空 停止循环 
        while(p){   //移最左下 
            S[++top]=p;
            p=p->lchild;
        }
        while(top>=0 && S[top]->tag==1){    //访问标记 
            visit(S[top]);
            top--;
        }
        if(top>=0){     
            S[top]->tag=1;    //标记栈顶 
            p=S[top]->rchild; //转右子树 
        }
    }
}

口诀：

• 栈空p空　停止循环
• 移最左下
• 访问标记
• 标记栈顶　转右子树

完整代码

#include <bits/stdc++.h> 
#define LEN 100

using namespace std;

typedef struct BTNode{
    int data;
    int tag=0;
    BTNode * lchild=NULL;
    BTNode * rchild=NULL;
    BTNode(int d):data(d){
    }
}BTNode;

BTNode* create_demo_tree(){
    BTNode* rt=new BTNode(1);
    BTNode* rt_l=rt->lchild=new BTNode(2);
    rt->rchild=new BTNode(4);
    rt_l->lchild=new BTNode(3);
    rt_l->rchild=new BTNode(5);
    return rt;
}

int visit(BTNode* p){
    cout<<p->data<<' ';
}

int in_order(BTNode* p){
    if(p){
        in_order(p->lchild);
        visit(p);
        in_order(p->rchild);
    }
}

void pre_order_norRecursion(BTNode* p){
    BTNode* S[LEN]; //定义工作栈
    int top=-1;     //栈顶指针
    S[++top] = p;   //根节点入栈
    while(top>=0){
        BTNode* node=S[top--];
        visit(node);
        if(node->rchild)
            S[++top] = node->rchild;
        if(node->lchild)
            S[++top] = node->lchild;
    } 
}

void in_order_norRecursion(BTNode* p){
    BTNode* S[LEN]; //定义工作栈
    int top=-1;     //栈顶指针
//  S[++top] = p;   //不需要根节点入栈 
    while(top>=0 || p){//栈空p空 停止循环 
        while(p){       //移最左下 
            S[++top]=p;
            p=p->lchild;
        } 
        if(top>=0){     //出栈置右 
            p=S[top--];
            visit(p);
            p=p->rchild;
        }
    }
}

void post_order_norRecursion(BTNode* p){
    BTNode* S[LEN]; //定义工作栈
    int top=-1;     //栈顶指针
    BTNode* r=NULL; //指向最近访问过的节点 
    while(top>=0 || p){//栈空p空 停止循环 
        while(p){   //移最左下 
            S[++top]=p;
            p=p->lchild;
        }
        if(top>=0){     
            p=S[top];   //查看栈顶结点 
            if(p->rchild && p->rchild!=r){  //右存未访 
                p=p->rchild;                //压右入左 
                S[++top]=p;
                p=p->lchild;
            }else{
                p=S[top--];     //否则出栈 
                visit(p);
                r=p;
                p=NULL;
            }
        }
    }
}

void post_order_norRecursion_2(BTNode* p){
    BTNode* S[LEN]; //定义工作栈
    int top=-1;     //栈顶指针
    BTNode* r=NULL; //指向最近访问过的节点 
    while(top>=0 || p){//栈空p空 停止循环 
        while(p){   //移最左下 
            S[++top]=p;
            p=p->lchild;
        }
        while(top>=0 && S[top]->tag==1){    //访问标记 
            visit(S[top]);
            top--;
        }
        if(top>=0){     
            S[top]->tag=1;    //标记栈顶 
            p=S[top]->rchild; //转右子树 
        }
    }
}

int main(){
    BTNode* root=create_demo_tree();
//  in_order(root);
    post_order_norRecursion(root);
    puts("");
    post_order_norRecursion_2(root);
    return 0;
}