in_order_walk 中序遍历的非递归实现源码

本文介绍了一种非递归方式实现二叉树的中序遍历方法,使用了链表实现的二叉树结构,并利用栈来辅助遍历过程。通过具体的C语言代码实现了节点的创建、插入及遍历等功能。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

#include "stdafx.h"

/*
**  主要功能:非递归的二叉树遍历
**	数据结构:链表实现的二叉树,在内存中分配的连续区域模拟数组实现的栈,栈中存放的是树结点的指针(地址)
**	
**
**
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

typedef int key_t;

typedef struct bt_node
{
	key_t key;
	struct bt_node * left;
	struct bt_node * right;
};

typedef bt_node bt_node_t;

typedef struct bt
{
	bt_node_t * root;
	int nodes;
};

typedef bt bt_t;

typedef struct st
{
	void ** base;											//指向指针的指针
	void ** top;											//指向指针的指针
	int size;
};

typedef st stack_t;

stack_t * get_stack(int size);

bt_node_t * make_key_node(key_t key);

bt_node_t * make_key_node(key_t key)
{
	bt_node_t * result = NULL;
	result = (bt_node_t *) malloc(sizeof(bt_node_t));
	result->key = key;
	result->left = NULL;
	result->right = NULL;
	return result;
}

void in_order_walk(bt_t * bt_p);

bt_node_t * get(stack_t * stack_p);

int put(bt_node_t * node_p, stack_t * stack_p);

int remove(stack_t * stack_p);

int is_empty_stack(stack_t * stack_p);

stack_t * get_stack(int size)
{
	stack_t * stack_p = NULL;
	stack_p = (stack_t *)malloc(sizeof(stack_t));

	stack_p->base = (void **)malloc(sizeof(void *)*(size+1));						//为存储指针的数组分配空间
	
	stack_p->top = stack_p->base;
	memset(stack_p->base, 0, sizeof(void *) * (size+1));
	stack_p->size = size;
	
	return stack_p;
}

bt_node_t * get(stack_t * stack_p)
{
	return (bt_node_t *)*(stack_p->top-1);
}

int put(bt_node_t * node_p, stack_t * stack_p)
{
	*(stack_p->top) = node_p;
	stack_p->top ++;
	return 1;
}

int remove(stack_t * stack_p)
{
	stack_p->top--;
	*(stack_p->top) = NULL;
	return 1;
}

int is_empty_stack(stack_t * stack_p)
{
	return stack_p->base == stack_p->top ? 1 : 0;
}

int in_order_walk(bt_t * bt_p, stack_t * stack_p)
{
	bt_node_t * root = NULL;
	root = bt_p->root;
	if(root == NULL)
	{
		printf("tree is empty!\n");
		return -1;
	}
	do 
	{
		if(root == NULL)											//case 1: 当前结点是NULL,回溯到父结点,执行遍历操作,父结点出栈,然后处理父结点的右孩子
		{
			root = get(stack_p);
			printf("%d\n", root->key);
			remove(stack_p);
			root = root->right;
		}
		else if(root != NULL)										//case 2: 当前结点不是NULL,将当前结点入栈,然后处理当前结点的左孩子
		{
			put(root, stack_p);
			root = root->left;
		}
	}while(is_empty_stack(stack_p) != 1 || root != NULL);

	return 1;
}

int insert_bt(bt_t * bt_p, int key);

int insert_bt(bt_t * bt_p, int key)
{
	if(bt_p == NULL)
	{
		printf("insert_bt error!\n");
		return -1;
	}
	
	bt_node_t * tmp_node = NULL;
	bt_node_t * x_node = NULL, * y_node = NULL;
	x_node = make_key_node(key);
	
	if(bt_p->root == NULL)
	{
		bt_p->root = x_node;
		bt_p->nodes ++;
		return 1;
	}

	tmp_node = bt_p->root;

	while(tmp_node != NULL)
	{
		y_node = tmp_node;

		if(key < tmp_node->key)
		{
			tmp_node = tmp_node->left;
		}
		else if(key >= tmp_node->key)
		{
			tmp_node = tmp_node->right;
		}
	}

	if(key < y_node->key)
	{
		y_node->left = x_node;
	}
	else if(key >= y_node->key)
	{
		y_node->right = x_node;
	}
	bt_p->nodes ++;
	return 1;
}



int main()
{
	bt_t * bt_p = NULL;
	bt_p = (bt_t *)malloc(sizeof(bt_t));
	bt_p->root = NULL;
	bt_p->nodes = 0;
	int i, j;
	int k;
	
	srand (time(NULL));
	for(i=18; i>0; --i)
	{
	

		j = rand();
		printf("%d  ", j%13);
		insert_bt(bt_p, j%13);
	}
	printf("\n");

	stack_t * stack_p = NULL;
	stack_p = get_stack(bt_p->nodes);
	in_order_walk(bt_p, stack_p);
	return 1;
}


 

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