用栈实现二叉树 C&java

栈实现二叉树 C&java

网上找了好久都找不到用栈实现二叉树，或者找到的是C++的，于是自己决定用C写一个，想了一个多小时，第二天又花了一上午才搞出来的，希望能帮助别人。。。。

输入输出描述

0. 输入二叉树的先序遍历数据，创建一个二叉树 ，0代表为空，-1代表结束。

例如 输入： 1 2 0 3 0 0 4 5 0 0 0 -1

        输出： 1 2 3 4 5

  

核心思想：

创建一个数组，该数组的元素为树节点，这个数组也叫作栈，注意看节点里面的内容:

1.   l,r只能为0或者1，我们就拿l举例来说吧，l=0代表该节点左边没挂东西，l=1表示该节点左边挂了东西，注意，挂的东西可能为空（data=0）也可能不为空。r同理。

2.至于为什么要定义l,r两个变量呢，是为了设置某个节点能不能挂东西。这样设置的好处是能区别空节点与非空节点。因此我们规定，空节点的l=r=1,也就是说空节点不能再挂东西了。对与非空节点，初始化l=r=0,两边都可以挂东西。

3.什么时候进栈什么时候退栈呢？这才是真正的核心

     当栈顶节点的左右都不能挂东西时（表示已经挂满了，因为本程序规定空节点不让进栈），没办法，只能退栈，然后输入新的元素尝试着进栈。为什么说尝试着进栈呢？因为

1.输入为空节点时不能进站。

2.输入非空时，但是栈顶节点的左右边已经挂满了，所以还是不能进栈，继续退栈。

如此这般循环下去。。。。直到输入结束。

代码：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef struct node
{
    int data;
    int l, r;    //0,1     0代表没挂东西，1表示已挂东西。挂的东西可以是空也可以非空。
    struct node *left, *right;
}BTNode, *Tree;


int top = -1;
Tree st[100];

void push(Tree p, int l, int r,int data)
{
    top++;
    st[top] = p;
    st[top]->data = data;
    st[top]->l = l; st[top]->r = r;
    st[top]->left = st[top]->right = NULL;
}
int pop()
{
    int x = st[top]->data;
    top--;
    return x;
}
int peek()
{
    return st[top]->data;
}
void pre(Tree root)
{
    if (root)
    {
        printf("%d\n", root->data);
        pre(root->left);
        pre(root->right);
    }
}
int main()
{
    int data = 0;
    scanf_s("%d", &data);
    
    Tree p;
    Tree root = (Tree)malloc(sizeof(BTNode));
    
    push(root, 0, 0, data);
    scanf_s("%d", &data);
    while (data != -1)
    {
        
        
        if (st[top]->l == 0)
        {
            
            
            if (data != 0) {//在栈顶节点的左边挂非空节点
                p = (Tree)malloc(sizeof(BTNode));
                p->data = data;
                
                st[top]->left = p;
                st[top]->l = 1;
                push(p, 0, 0, data);

            }
            else
            { //在栈顶节点的左边挂空节点
                st[top]->left = NULL;
                st[top]->l = 1; 

            }
            
        }
        else if (st[top]->r == 0)
        {
            
            if (data != 0)
            {      //在栈顶节点的右边挂非空节点
                p = (Tree)malloc(sizeof(BTNode));
                p->data = data;
                st[top]->right = p;
                st[top]->r = 1;
                push(p, 0, 0, data);
            }
              
            else {//在栈顶节点的右边挂空节点
                st[top]->right = NULL;
                st[top]->r = 1;
            }
        }
        else {  //左右都不能挂东西，必须出栈
            pop();
            continue;   //对新栈顶重新判断,这句不能少，如果少了，该节点就被遗弃了。    
        }

        scanf_s("%d", &data);
    }


    pre(root);



}

运行结果：

java 代码:

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

class node{
    int data;
    int l=0,r=0;  //0,1     0代表没挂东西，1表示已挂东西。挂的东西可以是空也可以非空。
    node left=null,right=null;
    public node(int data) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        this.data=data;
        
    }
}
public class UseStackCreateBinaryTree {
 static  Stack<node> st=new Stack<node>();
    
    static void pre(node root){
        if (root!=null) {
            System.out.print(root.data+" ");
            pre(root.left);
            pre(root.right);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
      int data=0;
      Scanner in=new Scanner(System.in);
      data=in.nextInt();
      node p;
      node root=new node(data);
      st.push(root);
      data=in.nextInt();
      
      while (data!=-1) {
        if (st.peek().l==0) {
            if (data!=0) {  //在栈顶节点的左边挂非空节点 
                p=new node(data);
                st.peek().left=p;
                st.peek().l=1;
                st.push(p);
            }else {  //在栈顶节点的左边挂空节点 
                st.peek().left=null;
                st.peek().l=1;
            }
        }else if (st.peek().r==0) {
            if (data!=0) {  //在栈顶节点的右边挂非空节点  
                p=new node(data);
                st.peek().right=p;
                st.peek().r=1;
                st.push(p);
            }else {  //在栈顶节点的右边挂空节点  
                st.peek().right=null;
                st.peek().r=1;
            }
        }else {
            st.pop();
            continue;  //对新栈顶重新判断,这句不能少，如果少了，该节点就被遗弃了。
        }
        data=in.nextInt();
    }
      
      
      pre(root);
      
      
    }

}

测试结果: