第三章（二叉树的先序、中序（非递归实现））

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本文介绍了一种使用栈实现二叉树先序和中序遍历的方法。通过定义二叉树结构和栈结构，实现了二叉树的创建、栈的初始化、元素的压入和弹出等操作。文章详细展示了如何利用栈辅助进行二叉树的遍历，包括先序遍历和中序遍历的具体实现。

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#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INSEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREAMENT 10

typedef char ElemType;
typedef int Status;

typedef struct BiTNode
{
   ElemType date;
   struct BiTNode *lchild,*rchild;
} BiTNode,*BiTree;

typedef struct
{
   BiTree* base;
   BiTree* top;
   int stacksize;
}bitStack;

Status InitStack_bit(bitStack &S)
{
   S.base=(BiTree*)malloc(STACK_INIT_SIZE*(sizeof(BiTree)));
   if(!S.base) exit(OVERFLOW);
   S.top=S.base;
   S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; //别忘了这一步
   return OK;
}
Status Push(bitStack &S,BiTree e) //push进来的是指针地址
{
   if(S.top-S.base>=S.stacksize) //如果栈满了，需再申请空间
   {
       S.base=(BiTree*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREAMENT)*sizeof(BiTree));
       if(!S.base) exit(OVERFLOW);
       S.top=S.base+S.stacksize;
       S.stacksize+=STACKINCREAMENT;
   }
   *S.top++=e;
   return OK;
}
BiTree Pop(bitStack &S)
{
   if(S.base==S.top) return ERROR;
   return *--S.top;
}
Status GetTop(bitStack &S,BiTree &e)
{
   if(S.base==S.top) return ERROR;
   e=*--S.top;
   S.top++;
   return OK;
}
int StackEmpty(bitStack S)
{
   if(S.top==S.base) return TRUE;
   return FALSE;
}
Status CreateBiTree(BiTree &T)
{
    ElemType ch;
    scanf("%c",&ch);
    if(ch==' ') T=NULL;
    else
    {
        T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
        if(!T) exit(OVERFLOW);
        T->date=ch;
        CreateBiTree(T->lchild);
        CreateBiTree(T->rchild);
   }
   return OK;

}
//先序遍历
void PreOrderTraverse(BiTree T)
{
   BiTree P=T; //为避免T指针的指向发生变化则创建指针P指向T指的结点
   bitStack S; //声明栈
   InitStack_bit(S); //初始化栈
   while(P||!StackEmpty(S)) //当树不空或者栈不空则表明还有结点未遍历
   {
       while(P) //当树不空时
       {
           Push(S,P);
           printf("%c",P->date);
           P=P->lchild;
       }
       if(!StackEmpty(S)) //如果栈不空时
       {
           P=Pop(S); //栈弹出栈顶元素（即指向结点的地址）
           P=P->rchild; //访问其右孩子
       }
   }
}
//中序遍历
void     InOrderTraverse(BiTree T)
{
   BiTree P=T;
   bitStack S;
   InitStack_bit(S);
   while(P||!StackEmpty(S))
   {
       while(P)
       {
           Push(S,P);
           P=P->lchild;
       }
       if(!StackEmpty(S))
       {
           P=Pop(S);
           printf("%c",P->date);
           P=P->rchild;
       }
   }
}
int main()
{
    BiTree T;
    printf("开始建树，请输入二叉树各个节点的值(按先序次序输入)：\n");
    CreateBiTree(T);

    printf("\n 以下是该树的先序遍历序列：\n");
    PreOrderTraverse(T);

    printf("\n 以下是该树的中序遍历序列：\n");
    InOrderTraverse(T);

    printf("\n 以下是该树的后序遍历序列：\n");
    PostOrderTraverse(T);
}