後序遍歷的非遞歸實現是三種遍歷方式中最難的一種。因爲在後序遍歷中,要保證左孩子和右孩子都已被訪問並且左孩子在右孩子前訪問才能訪問根結點,這就爲流程的控制帶來了難題。下面介紹兩種思路。
第一種思路:對於任一結點P,將其入棧,然後沿其左子樹一直往下搜索,直到搜索到沒有左孩子的結點,此時該結點出現在棧頂,但是此時不能將其出棧並訪問,因此其右孩子還爲被訪問。所以接下來按照相同的規則對其右子樹進行相同的處理,當訪問完其右孩子時,該結點又出現在棧頂,此時可以將其出棧並訪問。這樣就保證了正確的訪問順序。可以看出,在這個過程中,每個結點都兩次出現在棧頂,只有在第二次出現在棧頂時,才能訪問它。因此需要多設置一個變量標識該結點是否是第一次出現在棧頂。
void postOrder2(BinTree *root) //非遞歸後序遍歷
{
stack<BTNode*> s;
BinTree *p=root;
BTNode *temp;
while(p!=NULL||!s.empty())
{
while(p!=NULL) //沿左子樹一直往下搜索,直至出現沒有左子樹的結點
{
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) //表示是第一次出現在棧頂
{
temp->isFirst=false;
s.push(temp);
p=temp->btnode->rchild;
}
else //第二次出現在棧頂
{
cout<<temp->btnode->data<<" ";
p=NULL;
}
}
}
}
第二種思路:要保證根結點在左孩子和右孩子訪問之後才能訪問,因此對於任一結點P,先將其入棧。如果P不存在左孩子和右孩子,則可以直接訪問它;或者P存在左孩子或者右孩子,但是其左孩子和右孩子都已被訪問過了,則同樣可以直接訪問該結點。若非上述兩種情況,則將P的右孩子和左孩子依次入棧,這樣就保證了每次取棧頂元素的時候,左孩子在右孩子前面被訪問,左孩子和右孩子都在根結點前面被訪問。
void postOrder3(BinTree *root) //非遞歸後序遍歷
{
stack<BinTree*> s;
BinTree *cur; //當前結點
BinTree *pre=NULL; //前一次訪問的結點
s.push(root);
while(!s.empty())
{
cur=s.top();
if((cur->lchild==NULL&&cur->rchild==NULL)||
(pre!=NULL&&(pre==cur->lchild||pre==cur->rchild)))
{
cout<<cur->data<<" "; //如果當前結點沒有孩子結點或者孩子節點都已被訪問過
s.pop();
pre=cur;
}
else
{
if(cur->rchild!=NULL)
s.push(cur->rchild);
if(cur->lchild!=NULL)
s.push(cur->lchild);
}
}
}