二叉树递归，非递归，前中后遍历

              又是一个数据结构的实验。这个实验要求实现二叉树的前，中，后序递归，非递归遍历。

              一开始，想了一个最普遍的做法，其实也是实验题目上的建议。比如，输入1 2 0 0 3 0 0，0表示节点为空。

后来在网上逛了逛，发现这种输入形式的二叉树比较清晰，比如1（2，3） 显然，2是1的左孩子，3是1的右孩子。其实实现的办法也不是很复杂，定义一个字符数组s[100]，再定义两个栈，一个用来放节点数据，一个用来放“（”,“，”,“）”,

输出的时候，再加一些判断就可以。下面是源程序，里面有二叉树的前，中，后序递归，非递归遍历的功能，也暂时达到了实验的要求，过段日子打算把左右孩子节点交换，求二叉树节点个数，高度也加进去。

             运行结果：

             

             

  

           源程序：

             

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<stack> 
char s[100];
using namespace std;
//定义树的节点结构
typedef struct node
{
    char data;           //节点数据
    struct node *lchild; //指向左孩子的指针
	struct node *rchild; //指向右孩子的指针
}Bin_Tree;

typedef struct node1
{
    Bin_Tree *btnode;
    bool isFirst;
}BTNode;
 //创建二叉树，s为A(B(C,D))结构的字符串 
Bin_Tree *Creat_Tree(char *s,Bin_Tree *&root) 
{
    int i;
    bool isRight=false;
    stack<Bin_Tree*> s1;          //创建BinTree类型栈存放结点 
    stack<char> s2;              //创建char类型栈存放分隔符
    Bin_Tree *p;
	Bin_Tree *temp;
    root->data=s[0];             
    root->lchild=NULL;
    root->rchild=NULL;
    s1.push(root);               //根节点进栈
    i=1;
    while(i<strlen(s))
    {
        if(s[i]=='(')
        {
            s2.push(s[i]);       //如果输入是"(",就将其放入s2
            isRight=false;
        }    
        else 
	    if(s[i]==',')       
        {
            isRight=true;
        }
        else
	    if(s[i]==')')       
        {
            s1.pop();
            s2.pop();
        }
        else
		if(isalpha(s[i]))
        {
            p=(Bin_Tree *)malloc(sizeof(Bin_Tree));
            p->data=s[i];
            p->lchild=NULL;
            p->rchild=NULL;
            temp=s1.top();
            if(isRight==true)    
            {
                temp->rchild=p;
                cout<<temp->data<<"的右孩子是"<<s[i]<<endl;
            }
            else
            {
                temp->lchild=p;
                cout<<temp->data<<"的左孩子是"<<s[i]<<endl;
            }
            if(s[i+1]=='(')
                s1.push(p);
        }
        i++;
    }
    return root;
}
//显示树形结构 
//-----------------------------------------
void Display_Tree(Bin_Tree *root)
{
    if(root!=NULL)
    {
        cout<<root->data;
        if(root->lchild!=NULL)
        {
            cout<<'(';
            Display_Tree(root->lchild);
        }
        if(root->rchild!=NULL)
        {
            cout<<',';
            Display_Tree(root->rchild);
            cout<<')';
        }
    }
}
//***************************************
//递归前，中，后序遍历
//***************************************
//递归前序遍历 
void preorder(Bin_Tree *root)
{
    if(root!=NULL)
    {
        cout<<root->data<<" ";
        preorder(root->lchild);
        preorder(root->rchild);
    }
}
 //递归中序遍历
void inorder(Bin_Tree *root)
{
    if(root!=NULL)
    {
        inorder(root->lchild);
        cout<<root->data<<" ";
        inorder(root->rchild);
    }
} 
//递归后序遍历
void postorder(Bin_Tree *root)
{
    if(root!=NULL)
    {
        postorder(root->lchild);
        postorder(root->rchild);
        cout<<root->data<<" ";
    }    
} 
//***************************************
//非递归前，中，后序遍历
//***************************************
//非递归前序遍历 
void pre_order(Bin_Tree *root)
{
    stack<Bin_Tree*> s;
    Bin_Tree *p=root;
    while(p!=NULL||!s.empty())
    {
        while(p!=NULL)
        {
            cout<<p->data<<" ";
            s.push(p);
            p=p->lchild;
        }
        if(!s.empty())
        {
            p=s.top();
            s.pop();
            p=p->rchild;
        }
    }
}
//非递归中序遍历
void in_order(Bin_Tree *root)      
{
    stack<Bin_Tree*> s;
    Bin_Tree *p=root;
    while(p!=NULL||!s.empty())
    {
        while(p!=NULL)
        {
            s.push(p);
            p=p->lchild;
        }
        if(!s.empty())
        {
            p=s.top();
            cout<<p->data<<" ";
            s.pop();
            p=p->rchild;
        }
    }    
} 
//非递归后序遍历
void post_order(Bin_Tree *root)    
{
    stack<BTNode*> s;
    Bin_Tree *p=root;
    BTNode *temp;
    while(p!=NULL||!s.empty())
    {
        while(p!=NULL)              //沿左孩子一直往下找，直至出现没有左孩子的结点 
         {
            BTNode *btn=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
            btn->btnode=p;
            btn->isFirst=true;
            s.push(btn);
            p=p->lchild;
        }
        if(!s.empty())
        {
            temp=s.top();
            s.pop();
            if(temp->isFirst==true)     //表示是第一次出现在栈顶 
             {
                temp->isFirst=false;
                s.push(temp);
                p=temp->btnode->rchild;    
            }
            else                        //第二次出现在栈顶 
             {
                cout<<temp->btnode->data<<" ";
                p=NULL;
            }
        }
    }    
} 

//功能界面函数
//*****************************************************************
void Menu()
{
	int n;
loop:
	cout<<endl<<"输入数字选择功能！"<<endl<<endl;
	cout<<"1.创建二叉树"<<endl;
	cout<<"2.显示二叉树"<<endl;
	cout<<"3.递归实现前，中，后遍历"<<endl;
	cout<<"4.非递归实现前，中，后遍历"<<endl;
	cout<<"5.退出程序"<<endl;
	cout<<endl<<"选择功能： ";
	cin>>n;
	if(n==1)
	{
		cout<<"请输入二叉树（注意！A(B(C,D))结构输入）"<<endl;
        cin>>s;
        Bin_Tree *root=(Bin_Tree *)malloc(sizeof(Bin_Tree));
        Creat_Tree(s,root);
		goto loop;
	}
	else
	if(n==2)
	{
		Bin_Tree *root=(Bin_Tree *)malloc(sizeof(Bin_Tree));
		root=Creat_Tree(s,root);
		cout<<endl<<"所建二叉树的结构是：";
		Display_Tree(root);
		cout<<endl;
		goto loop;
	}
	else
	if(n==3)
	{
	   Bin_Tree *root=(Bin_Tree *)malloc(sizeof(Bin_Tree));
	   root=Creat_Tree(s,root);
	   cout<<endl<<"递归前序遍历：";
       preorder(root);
	   cout<<endl<<"递归中序遍历：";
	   inorder(root);
	   cout<<endl<<"递归后序遍历：";
	   postorder(root);
	   cout<<endl;
	   goto loop;
	}
	else
	if(n==4)
	{
     	Bin_Tree *root=(Bin_Tree *)malloc(sizeof(Bin_Tree));
		root=Creat_Tree(s,root);
		cout<<endl<<"非递归前序遍历：";
        pre_order(root);
        cout<<endl<<"非递归前序遍历："; 
        in_order(root);
        cout<<endl<<"非递归前序遍历：";
        post_order(root);
        cout<<endl;
		goto loop;
	}
	else
	if(n==5)
	{
		exit(0);
	}
	else
	{
		cout<<endl<<"不在功能选择范围之内！请重新输入！"<<endl<<endl;
		goto loop;
	}
}
//主函数
//************************************************************************
int main()
{
	Menu();
    return 0;
}