二叉树非递归前中后序遍历万能模板

最新推荐文章于 2024-07-03 23:06:14 发布

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#二叉树 #数据结构 #leetcode #算法

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数据结构与算法

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本文介绍了一种利用栈和自定义command结构体实现的非递归二叉树遍历方法，适用于前序、中序和后序遍历。通过改变节点入栈顺序，实现了不同的遍历方式。

对于非递归遍历二叉树，主要是用栈这个数据结构来模拟递归，此算法使用了command结构体标记每个节点控制是否打印，这样的好处是代码适用前中后序三种遍历方式，当标记的字符串是go时，即访问其孩子节点，若为print时打印当前结点的值，入栈顺序按前中后序不同

前序遍历

#include<string>
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;

//二叉树结点结构体
struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

//控制是否打印结构体，使用它可保证此代码适用三种遍历
struct command{
    string s;
    TreeNode *node;
    command(string s, TreeNode *node): s(s), node(node){}
};

void preorderTraversal(TreeNode* root) {
    if(root == NULL)
        return;
    stack<command> st;
    st.push(command("go", root));
    while(!st.empty()){
        command com = st.top();
        st.pop();
        if(com.s == "print")
            cout<< com.node->val<< " ";
        else{
            //先将右子树入栈，先访问的就是当前节点，然后左子树
            if(com.node->right)
                st.push(command("go", com.node->right));
            if(com.node->left)
                st.push(command("go", com.node->left));
            st.push(command("print", com.node));
        }
    }
}

中序遍历

中序遍历和以上基本一样，只需要将入栈顺序变化一下即可，先将右子树入栈，再把当前节点标记改为print并入栈，最后左子树入栈

if(com.node->right)
	st.push(command("go", com.node->right));
st.push(command("print", com.node));
if(com.node->left)
	st.push(command("go", com.node->left));

修改顺序后，就是中序遍历了

#include<string>
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;

//二叉树结点结构体
struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

//控制是否打印结构体，使用它可保证此代码适用三种遍历
struct command{
    string s;
    TreeNode *node;
    command(string s, TreeNode *node): s(s), node(node){}
};

void preorderTraversal(TreeNode* root) {
    if(root == NULL)
        return;
    stack<command> st;
    st.push(command("go", root));
    while(!st.empty()){
        command com = st.top();
        st.pop();
        if(com.s == "print")
            cout<< com.node->val<< " ";
        else{
            //先将右子树入栈，再把当前节点标记改为print并入栈，最后左子树入栈
            if(com.node->right)
				st.push(command("go", com.node->right));
			st.push(command("print", com.node));
			if(com.node->left)
				st.push(command("go", com.node->left));
        }
    }
}

中序遍历

后序遍历同样改变顺序

st.push(command("print", com.node));
if(com.node->right)
    st.push(command("go", com.node->right));
if(com.node->left)
    st.push(command("go", com.node->left));

修改顺序后，为后序遍历

#include<string>
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;

//二叉树结点结构体
struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

//控制是否打印结构体，使用它可保证此代码适用三种遍历
struct command{
    string s;
    TreeNode *node;
    command(string s, TreeNode *node): s(s), node(node){}
};

void preorderTraversal(TreeNode* root) {
    if(root == NULL)
        return;
    stack<command> st;
    st.push(command("go", root));
    while(!st.empty()){
        command com = st.top();
        st.pop();
        if(com.s == "print")
            cout<< com.node->val<< " ";
        else{
			st.push(command("print", com.node));
			if(com.node->right)
			    st.push(command("go", com.node->right));
			if(com.node->left)
			    st.push(command("go", com.node->left));
        }
    }
}