二叉树先序遍历
二叉树先序遍历的实现思想是:
- 访问根节点
- 访问当前节点的左子树
- 若当前节点无左子树,则访问当前节点的右子树
图 1 二叉树
以上图 1 为例,先序遍历的过程如下:
- 访问该二叉树的根节点,找到 1
- 访问节点 1 的左子树,找到节点 2
- 访问节点 2 的左子树,找到节点 4
- 由于访问节点 4 左子树失败,且也没有右子树,因此以节点 4 为根节点的子树遍历完成;但节点 2 还没有遍历其右子树,因此现在开始遍历,即访问节点 5
- 由于节点 5 无左右子树,因此节点 5 遍历完成,并且由此以节点 2 为根节点的子树也遍历完成。现在回到节点 1 ,并开始遍历该节点的右子树,即访问节点 3
- 访问节点 3 左子树,找到节点 6
- 由于节点 6 无左右子树,因此节点 6 遍历完成,回到节点 3 并遍历其右子树,找到节点 7
- 由于节点 7 无左右子树,因此以节点 3 为根节点的子树遍历完成,同时回归节点 1;由于节点 1 的左右子树全部遍历完成,因此整个二叉树遍历完成
因此,图 1 中二叉树采用先序遍历得到的序列为:
二叉树先序遍历代码实现
先谈一下递归实现!!!
重点代码虽然不多,但是嵌套层次较多,研究起来容易晕乎
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct MyBiTNode{
int data; // 数据域
struct MyBiTNode *lchild, *rchild; // 左右孩子指针
} BiTNode;
BiTNode *CreateBiTree(BiTNode *T){
// 结点 1
T = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->data = 1;
// 结点 2
T->lchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->lchild->data = 2;
// 结点 3
T->rchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->rchild->data = 3;
// 结点 4
T->lchild->lchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->lchild->lchild->data = 4;
T->lchild->lchild->lchild = NULL;
T->lchild->lchild->rchild = NULL;
// 结点 5
T->lchild->rchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->lchild->rchild->data = 5;
T->lchild->rchild->lchild = NULL;
T->lchild->rchild->rchild = NULL;
// 结点 6
T->rchild->lchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->rchild->lchild->data = 6;
T->rchild->lchild->lchild = NULL;
T->rchild->lchild->rchild = NULL;
// 结点 7
T->rchild->rchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->rchild->rchild->data = 7;
T->rchild->rchild->lchild = NULL;
T->rchild->rchild->rchild = NULL;
return T;
}
// 模拟操作结点元素的函数,输出结点本身的数值
void displayElem(BiTNode* elem){
printf("%d ", elem->data);
}
// 先序遍历
void PreOrderTraverse(BiTNode *T){
if(T){
displayElem(T); // 调用操作结点数据的函数方法
PreOrderTraverse(T->lchild); // 访问该结点的左孩子
PreOrderTraverse(T->rchild); // 访问该结点的右孩子
}
//如果结点为空,返回上一层
return;
}
int main() {
BiTNode *Tree = NULL; // 结构体指针指向空
Tree = CreateBiTree(Tree); // 传入结构体指针
printf("%d\n",Tree->rchild->lchild->data); // 4
PreOrderTraverse(Tree);
return 0;
}
再谈一下非递归实现!!!
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int top = -1; // top变量表示栈顶元素所在位置
typedef struct MyBiTNode{
int data; // 数据域
struct MyBiTNode *lchild, *rchild; // 左右孩子指针
} BiTNode;
BiTNode *CreateBiTree(BiTNode *T){
// 结点 1
T = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->data = 1;
// 结点 2
T->lchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->lchild->data = 2;
// 结点 3
T->rchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->rchild->data = 3;
// 结点 4
T->lchild->lchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->lchild->lchild->data = 4;
T->lchild->lchild->lchild = NULL;
T->lchild->lchild->rchild = NULL;
// 结点 5
T->lchild->rchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->lchild->rchild->data = 5;
T->lchild->rchild->lchild = NULL;
T->lchild->rchild->rchild = NULL;
// 结点 6
T->rchild->lchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->rchild->lchild->data = 6;
T->rchild->lchild->lchild = NULL;
T->rchild->lchild->rchild = NULL;
// 结点 7
T->rchild->rchild = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
T->rchild->rchild->data = 7;
T->rchild->rchild->lchild = NULL;
T->rchild->rchild->rchild = NULL;
return T;
}
// 先序遍历使用的进栈函数
void push(BiTNode **a, BiTNode *elem){
a[++top] = elem;
}
// 弹栈函数
void pop(){
if(top == -1){
return;
}
top--;
}
// 模拟操作结点元素的函数,输出结点本身的数值
void displayElem(BiTNode* elem){
printf("%d ", elem->data);
}
// 拿到栈顶元素
BiTNode *getTop(BiTNode **a){
return a[top];
}
// 先序遍历非递归算法
void PreOrderTraverse(BiTNode *Tree){
BiTNode *a[20]; // 定义一个顺序栈
BiTNode *p; // 临时指针
push(a, Tree); // 根结点进栈
while(top != -1) { // top == 0
p = getTop(a); // 取栈顶元素
pop(); // 弹栈
while(p){
displayElem(p); // 调用结点的操作函数
// 如果该结点有右孩子,右孩子进栈
if(p->rchild){
push(a, p->rchild);
}
p = p->lchild; // 一直指向根结点最后一个左孩子
}
}
}
int main() {
BiTNode *Tree = NULL; // 结构体指针指向空
Tree = CreateBiTree(Tree); // 传入结构体指针
printf("%d\n",Tree->rchild->lchild->data); // 4
PreOrderTraverse(Tree);
return 0;
}
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