王道数据结构 （9） 树的中序遍历非递归代码实现

 

代码实现 ：

 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define ElementType char
int top = -1;   //定义top栈顶元素下标

// 结点结构体
typedef struct BinTNode{
    ElementType data; 
    struct BinTNode * left; 
    struct BinTNode * right;
}BinTNode, *BinTree;

// 初始化树形结构
BinTNode * CreateBiTree(BinTNode *T) {
    T=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->data='A';
    T->left=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->left->data='B';
    T->right=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->right->data='C';
  
    T->left->left=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->left->left->data='D';
    T->left->right=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->left->right->data='E';
    T->left->right->left=NULL;
    T->left->right->right=NULL;  
    T->left->left->left=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->left->left->left->data='H';
    T->left->left->left->left=NULL;
    T->left->left->left->right=NULL;
    T->left->left->right=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->left->left->right->data='I';
    T->left->left->right->left=NULL;
    T->left->left->right->right=NULL;
      
    T->right->left=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->right->left->data='F';
    T->right->left->left=NULL;
    T->right->left->right=NULL;
    T->right->right=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
    T->right->right->data='G';
    T->right->right->left=NULL;
    T->right->right->right=NULL;

    return T;
}

// 栈 - 进栈push
void push(BinTNode** stack,BinTNode * elem) {
    stack[++top] = elem;
}

//栈 - 弹栈pop
void pop(){
    if (top == -1) {
        return ;
    }
    top--;
}

// 遍历过程中，输出结点值
void printElement(BinTNode* elem) {
    printf("%c ",elem->data);
}

//获取栈顶元素
BinTNode* getTop(BinTNode** stack){
    return stack[top];
}

//非递归遍历 - 左根右
void InOrderTraverse(BinTNode * Tree) {
    BinTNode * stack[20];        // 定义一个栈
    BinTNode * p = Tree;      // 定义临时指针
    // 1 当前指针指向不为NULL - 说明有右孩子
    // 2 或者栈内不空 - 说明该指针处没有右孩子，继续弹出结点值
    while (p || top!=-1) {

      if (top!=-1) {

            p=getTop(stack);  //取栈顶元素
            pop();                      //栈顶元素弹栈
            printElement(p);
            p = p->right;
        }
    }
}

int main() {
    BinTNode * Tree;
    Tree = CreateBiTree(Tree);
    printf("中序遍历:\t");
    InOrderTraverse(Tree);
    printf("\n");
    return 0;
}

1.沿着跟节点依次进栈直到左节点为空 

  while (p){
            push(stack, p);     // 循环将左孩子进栈
            p = p->left;
        }

将左边的节点 依次进栈 

A B D H

此刻栈中的顺序是这样的 ：

 

2.栈顶元素出栈 并且输出 如果其孩子节点为空 再执行第2 步 如果不为空执行 第一步 

 （1）H 是 栈顶 元素 先出栈  右孩子节点 木有 并且栈中有元素 继续执行第2 步 

 （2）D是栈顶元素 先出栈 右孩子节点为 i, 先进栈 I 木有左孩子节点 跳出循环  

 （3）I 是栈顶元素  I木有右节点  出栈

 （4）B 是栈顶元素  B有右节点E  将右节点 E进栈  

   (5)  E 是栈顶元素 E出栈 E木有右节点 

 （6） A 是栈顶元素 A有右节点 C C走 while (p) 循环 进栈  C 有左节点 F F进栈  F木有左边节点 跳出while 循环

 （7）F是栈顶元素 出栈 木有右节点  继续循环 if（top!=-1) 

   (8)  C是栈顶元素 出栈  C有右节点 G 跳出循环  G进栈  G木有左节点 跳出循环  走if 循环 

 （9） G是栈顶元素 G出栈 G木有右节点 跳出循环 

 （10）p 不存在 pop 为 - 1 整个循环结束

 

所以整个输出 就是  H D I B E A F C G