C语言实现二叉树遍历的迭代算法

C语言实现二叉树遍历的迭代算法可以分为三种:前序遍历、中序遍历和后序遍历。下面分别进行详细讲解:

前序遍历

前序遍历的迭代算法相对简单,可以通过栈结构实现。具体过程如下:

  1. 将根节点入栈。
  2. 循环执行以下步骤直至栈为空:
  3. 弹出栈顶节点并打印。
  4. 如果该节点的右子节点不为空,将其入栈。
  5. 如果该节点的左子节点不为空,将其入栈。

示例代码如下:

void preorderTraversal(TreeNode* root) {
    if (root == NULL) return;
    stack<TreeNode*> st;  // 使用栈结构
    st.push(root);  // 根节点入栈
    while(!st.empty()) {  // 栈不为空时循环
        TreeNode* node = st.top();
        st.pop();
        printf("%d ", node->val);  // 弹出节点并打印
        if (node->right != NULL) st.push(node->right);  // 右子节点入栈
        if (node->left != NULL) st.push(node->left);  // 左子节点入栈
    }
}

中序遍历

中序遍历的迭代算法稍微复杂一些,同样需要利用栈结构,并且需要用到指针。具体过程如下:

  1. 将根节点入栈。
  2. 循环执行以下步骤直至栈为空:
  3. 如果栈顶节点的左子节点不为空,将其入栈。
  4. 否则,弹出栈顶节点并打印,并将其右子节点入栈。

示例代码如下:

void inorderTraversal(TreeNode* root) {
    if (root == NULL) return;
    stack<TreeNode*> st;  // 使用栈结构
    TreeNode* node = root;
    while(!st.empty() || node != NULL) {  // 栈不为空或当前节点不为空时循环
        if (node != NULL) {
            st.push(node);  // 左子节点入栈
            node = node->left;
        } else {
            node = st.top();
            st.pop();
            printf("%d ", node->val);  // 弹出节点并打印
            node = node->right;  // 右子节点变为当前节点
        }
    }
}

后序遍历

后序遍历的迭代算法最为复杂,需要用到两个栈结构,过程比较繁琐,具体如下:

  1. 将根节点入栈。
  2. 循环执行以下步骤直至栈1为空:
  3. 弹出栈1顶部节点,并将其入栈2。
  4. 如果该节点的左子节点不为空,将其入栈1。
  5. 如果该节点的右子节点不为空,将其入栈1。
  6. 循环执行以下步骤直至栈2为空:
  7. 弹出栈2顶部节点并打印。

示例代码如下:

void postorderTraversal(TreeNode* root) {
    if (root == NULL) return;
    stack<TreeNode*> st1, st2;  // 使用两个栈结构
    st1.push(root);  // 根节点入栈1
    while(!st1.empty()) {  // 栈1不为空时循环
        TreeNode* node = st1.top();
        st1.pop();
        st2.push(node);  // 栈1节点入栈2
        if (node->left != NULL) st1.push(node->left);  // 左子节点入栈1
        if (node->right != NULL) st1.push(node->right);  // 右子节点入栈1
    }
    while(!st2.empty()) {  // 栈2不为空时循环
        TreeNode* node = st2.top();
        st2.pop();
        printf("%d ", node->val);  // 弹出节点并打印
    }
}

以上就是C语言实现二叉树遍历的迭代算法的攻略,希望对你有所帮助。

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