二叉樹的非遞歸實現

  之前一直覺得二叉樹使用遞歸來實現就感覺有點繞,今天才發現二叉樹使用非遞歸來實現更加的繞,但是考慮到我們得使用非遞歸來提高二叉樹的遍歷效率,使用非遞歸是一種比較好的方法。

  三種遞歸遍歷對遍歷的描述,思路非常簡潔,最重要的是三種方法完全統一,大大減輕了我們理解的負擔。現在非遞歸使用棧來實現,利用了棧的先進後出的特點,可以解決。

  二叉樹的遞歸實現之前已經實現過了,我們直接實現非遞歸。並且都使用棧實現

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(一)前序遍歷

  對於前序遍歷,我們要解決的問題是何時壓入左右子樹?先壓左子樹還是右子樹?

  答案是顯而易見的,因爲是前序遍歷,所以在壓棧根節點,出棧後再壓入左右子樹。並且是先壓右子樹。然後出棧左子樹,最後出棧右子樹。直到棧爲空。

  

void PrevOrder_Nrec()//前序非遞歸實現
	{
		stack<Node*> s;
		if (_root)
			s.push(_root);
		while (!s.empty())
		{
			Node* top = s.top();
			cout << top->_data << " ";
			s.pop();
			if (top->_right)
			{
				s.push(top->_right);
			}
			if (top->_left)
			{
				s.push(top->_left);
			}
		}
	}

(二)中序遍歷

   中序遍歷是一直壓棧,把最左節點都壓入棧內,出棧最左子樹的左節點,然後出棧根節點,然後纔出棧右節點。當棧爲空時結束。

 

void MideOrder_Nrec()//中序遍歷非遞歸實現
	{
		stack<Node*> s;
		Node* cur = _root;
		while (!s.empty()||cur)
		{
			while (cur)
			{
				s.push(cur);
				cur = cur->_left;
			}
			if (!s.empty())
			{
				Node* tmp = s.top();
				s.pop();
				cout << tmp->_data << " ";
				cur = tmp->_right;
			}
		}
	}

(三)後序遍歷

  後序遍歷比較難辦,因爲我們要找到一棵樹,首先遍歷到的都是樹的根節點,在後序遍歷中,得先把左右子樹都遍歷以後才能輸出根節點。左子樹比較好辦,我們可以把左節點看作是一顆子樹的根節點,所以我們必須要創建一個指針來標識是否我們已經訪問過右子樹。我們把這個指針名爲prev,表示上一個訪問的節點,讓他與根節點的右節點比如果相等說明已經訪問過了,可以出棧根。否則訪問右節點。

void RearOrder_Nrec()//後序遍歷非遞歸實現
	{
		stack<Node*> s;
		Node* cur = _root;
		Node* prev = NULL;
		while (cur || !s.empty())
		{
			while (cur)
			{
				s.push(cur);
				cur = cur->_left;
			}
			if (!s.empty())
			{
				Node* top = s.top();
				if (top->_right == prev)//判斷是否已經訪問了根節點的右子樹
				{
					s.pop();
					cout << top->_data << " ";
					prev = top;
				}
				else
				{
					cur = top->_right;//如果沒有就去訪問右子樹
					prev = top->_right;
				}
			}
		}
	}

 如果一棵樹深度很大,那麼非遞歸比遞歸的效率高很多,但是遞歸比非遞歸好理解,怎樣取捨看情況吧。

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