C++程序实现给定二叉树的非递归先序遍历


树的遍历是图遍历的一种形式。它涉及到精确地检查或打印树中的每个节点一次。二叉搜索树的先序遍历涉及按(根、左、右)的顺序访问树中的每个节点。

二叉树的先序遍历示例如下。

给定一个二叉树如下所示。

Preorder Non-Recursive Traversal

先序遍历结果:5 3 2 4 8 9

下面给出一个执行非递归先序遍历的程序。

示例

 在线演示

#include<iostream>
#include <stack>
using namespace std;
struct node {
   int data;
   struct node *left;
   struct node *right;
};
struct node *createNode(int val) {
   struct node *temp = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
   temp→data = val;
   temp→left = temp→right = NULL;
   return temp;
}
void preorder(struct node *root) {
   if (root == NULL)
   return;
   stack<node *> nodeStack;
   nodeStack.push(root);
   while (nodeStack.empty() == false) {
      struct node *temp_node = nodeStack.top();
      cout<< temp_node->data <<" ";
      nodeStack.pop();
      if (temp_node→right)
      nodeStack.push(temp_node->right);
      if (temp_node→left)
      nodeStack.push(temp_node->left);
   }
}
struct node* insertNode(struct node* node, int val) {
   if (node == NULL) return createNode(val);
   if (val < node→data)
   node→left = insertNode(node→left, val);
   else if (val > node→data)
   node→right = insertNode(node→right, val);
   return node;
}
int main() {
   struct node *root = NULL;
   root = insertNode(root, 5);
   insertNode(root, 8);
   insertNode(root, 3);
   insertNode(root, 2);
   insertNode(root, 6);
   insertNode(root, 9);
   insertNode(root, 4);
   cout<<"Pre-Order traversal of the Binary Search Tree is: ";
   preorder(root);
}

输出

Pre-Order traversal of the Binary Search Tree is: 5 3 2 4 8 6 9

在上面的程序中,结构体node创建树的节点。这个结构体是一个自引用结构体,因为它包含struct node类型的指针。该结构体如下所示。

struct node {
   int data;
   struct node *left;
   struct node *right;
};

createNode()函数创建一个节点temp并使用malloc为其分配内存。数据值val存储在temp的数据中。NULL存储在temp的左和右指针中。这可以通过以下代码片段演示。

struct node *createNode(int val) {
   struct node *temp = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
   temp→data = val;
   temp→left = temp→right = NULL;
   return temp;
}

preorder()函数使用堆栈以先序打印树的元素。首先将根节点插入堆栈。启动一个while循环,直到堆栈不为空。首先显示堆栈顶部元素topnode中的数据,然后弹出该节点。然后将上述节点的右节点和左节点压入堆栈。

此函数使用以下代码片段进行演示。

void preorder(struct node *root) {
   if (root == NULL)
   return;
   stack<node *> nodeStack;
   nodeStack.push(root);
   while (nodeStack.empty() == false) {
      struct node *temp_node = nodeStack.top();
      cout<< temp_node->data <<" ";
      nodeStack.pop();
      if (temp_node→right)
      nodeStack.push(temp_node→right);
      if (temp_node→left)
      nodeStack.push(temp_node→left);
   }
}

insertNode()函数将所需的值插入到二叉树的正确位置。如果节点为NULL,则调用createNode。否则,在树中找到节点的正确位置。这可以在下面的代码片段中观察到。

struct node* insertNode(struct node* node, int val) {
   if (node == NULL) return createNode(val);
   if (val < node→data)
   node→left = insertNode(node→left, val);
   else if (val > node→data)
   node->right = insertNode(node→right, val);
   return node;
}

在main()函数中,首先将根节点定义为NULL。然后将所有具有所需值的节点插入到二叉搜索树中。如下所示。

struct node *root = NULL;
root = insertNode(root, 5);
insertNode(root, 8);
insertNode(root, 3);
insertNode(root, 2);
insertNode(root, 6);
insertNode(root, 9);
insertNode(root, 4);

最后,使用树的根节点调用preorder()函数,并以先序显示所有树的值。如下所示。

cout<<"Pre-Order traversal of the Binary Search Tree is: ";
preorder(root);

更新于:2020年6月24日

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