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【数据结构】遍历二叉树（递归和非递归遍历的先序、中序和后序遍历、层次遍历法）
采用二叉链表的形式储存
结点结构 [lchild,data,rchild]
特点：二叉链表找子孙结点容易，找祖先结点麻烦。
typedef struct BiTNode {
char data;
struct BiTNode *lchild, *rchild; //左右子树根结点地址
} BiTNode, *BiTree;
一、递归算法
递归算法书写简单，但是效率低。
先（根）序的遍历算法
先序遍历（递归定义 递归结束的条件就是：空树 ）
- 若二叉树为空树，则空操作；
- 否则，（1）访问根结点；（2）先序遍历左子树；（3）先序遍历右子树。
先序遍历的递归算法：
//先序遍历 递归访问每一个结点
void xxbl(BiTree T){
if(T){//递归调用的结束条件
printf("%c",T->data);//访问结点
xxbl(T->lchild);//遍历左子树
xxbl(T->rchild);//遍历右子树
}
}
中（根）序的遍历算法
- 若二叉树为空树，则空操作；
- 否则，（1）中序遍历左子树；（2）访问根结点；（3）中序遍历右子树。
中序遍历的递归算法：
void zxbl(BiTree T)
{
if (T) {
zxbl(T->lchild);
printf("%c",T->data);
zxbl(T->rchild);
}
}
后（根）序的遍历算法
- 若二叉树为空树，则空操作；
- 否则，（1）后序遍历左子树；（2）后序遍历右子树；（3）访问根结点。
void hxbl(BiTree T)
{
if(T){
hxbl(T->lchild);
hxbl(T->rchild);
printf("%c",T->data);
}
}
二、非递归算法
- 用循环队列实现二叉树的按层次遍历
- 使用栈 来实现 先保存 后 访问
层次遍历
从根节点开始，先访问第一层的结点，在访问第二层的结点。
特点：自顶向下,从左到右的访问次序。
借用 队列(循环队列) 来实现层次遍历的功能，所有要访问的结点都存放在队列中。
- 初始时若二叉树非空，则只需要知道要访问的第一个结点为根结点。
- 只要队列不空，说明队列中存有要访问的结点，则取队首结点访问，并将其非空左右孩子依次插入队列中。
算法代码示例：
//层次遍历算法
#define MAX 100
void LevelTrave(BiTree T){
BiTree Q[MAX],p;
//用循环队列实现二叉树的按层次遍历
int f=r=0;//队列 队首和队尾指针
if(T==NULL) return;
Q(r++)=T;// 根节点入队
while(f!=r){
p=Q[f++];//出队
printf("%c",p->data);
if(p->lchild){
if(r>=MAX){
printf("overflow");
exit(0);
}
Q[r++]=p->lchild;
}
if(p->rchild){
if(r>=MAX){
printf("overflow");
exit(0);
}
Q[r++]=p->rchild;
}
}
}
先序遍历非递归算法
先序遍历非递归算法的实现：访问根节点后，在访问左子树之前，先将其非空右子树的地址入栈（保存）。
采用顺序栈来存放访问过的结点右子树：
#define MAX 10000
typedef struct{
BiTree data[MAX];
int top;
}SeqStack;
void PreorderTraverse(BiTree T){//T为二叉树的根结点
SeqStack s;//新建一个 栈
BiTree p;
s.top=-1; //栈顶指针
p = T;//
while(p){
while(p){//访问左子树
printf("%c",p->data); //访问p结点
if(p->rchild) {//将p结点的非空右孩子入栈保存
if(s.top==MAX-1)
exit (0);//栈溢出
else
s.data[++s.top]=p->rchild;//入栈
}
p =p->lchild; //访问p的左孩子
}
if (s.top!=-1)
p=s.data[s.top--];//出栈
}
}
中序遍历非递归算法
- 基本思想：访问根结点的左子树前，应保存其根结点，以便左子树访问结束后，访问根和根的右子树
- 图中a结点先于b结点被保存，但是其访问要在b及b的右子树被访问后进行----先保存后访问----先进后出----借助栈来实现
void InorderTraverse(BiTree T){//中序遍历根结点为T的二叉树
SeqStack s;
BiTree p;
s.top=-1;
p = T;
while(p||(s.top!=-1)){ //
while(p){
if(s.top==MAX-1)
exit (0);
s.data[++s.top]=p;
p =p->lchild;// 一直去访问左子树 同时将结点入栈
//向左下走一直走到头
}
if (s.top!=-1){
p=s.data[s.top--];//根节点出栈
printf("%c",p->data);
p = p->rchild; //访问该根节点的右子树
}
}
}
后序遍历非递归算法
- 后序遍历非递归算法的实现：访问根结点的左子树前，应保存其根结点，以便左子树访问结束后，访问根的右子树和根
- 图中a结点先于b结点被保存，但是其访问要在b及其右子树被访问后进行----先保存后访问----先进后出----借助栈实现
只有在其左、右子树被访问后才能被访问（需要标记 定义一个flag 来标记其左右子树是否都被访问过）
#define MAX5
typedef struct{
BiTree q;
int flag;
}dataelem;
//q存放的是遍历操作访问到的一棵子树的根节点
//flag=0代表目前是在访问q结点的左子树，flag=1代表目前是在访问q结点的右子树
typedef struct{
dataelem data[MAX];
int top;//栈顶指针
}SeqStack2；
代码示例（！！！）：
void postorder(BiTree T){
SeqStack2 s;
s.top=-1;
p=T;
do{
while(p!=NULL){
if(s.top==MAX-1)
exit (0);//栈溢出
s.data[++s.top].q=p;
s.data[s.top].flag=0;
p=p->lchild;//一直向左下访问
}
while((s.top>-1)&&(s.data[s.top].flag==1)){
//
p=s.data[s.top--].q;
printf(“%c”,p->data);
}
if(s.top>-1){
s.data[s.top].flag=1;//标记 此时开始访问 其右子树
p=s.data[s.top].q;
p=p->rchild;
}
}while(s.top>-1);
}
感谢阅读！！！
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