技术标签: 算法 stack 二叉树 数据结构与算法 数据结构
#ifndef TREE
#define TREE
#include "bitree.h"
#endif
// 栈结点类型
struct StackNode {
struct BiTNode *data;
struct StackNode *next;
};
// 链式栈类型
struct LinkedStack {
struct StackNode *top;
int size;
};
// 得到一个空的链式栈
struct LinkedStack *getLinkedStack();
// 销毁链式栈
void destroyLinkedStack(struct LinkedStack *lstack);
// 入栈
void push(struct LinkedStack *lstack, struct BiTNode *topData);
// 出栈
struct BiTNode *pop(struct LinkedStack *lstack);
// 判断栈是否为空
bool stackIsEmpty(struct LinkedStack *lstack);
// 得到栈顶元素,但是栈顶不出栈
struct BiTNode *getTop(struct LinkedStack *lstack);
#include "linkedstack.h"
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
struct LinkedStack *getLinkedStack() {
struct LinkedStack *lstack = (struct LinkedStack *)
malloc(sizeof(struct LinkedStack));
if (lstack == NULL)
exit(EXIT_FAILURE);
lstack->top = NULL;
lstack->size = 0;
return lstack;
}
static void freeNodes(struct StackNode *first) {
struct StackNode *next = NULL;
while (first) {
next = first->next;
free(first);
first = next;
}
}
void destroyLinkedStack(struct LinkedStack *lstack) {
freeNodes(lstack->top);
free(lstack);
}
void push(struct LinkedStack *lstack, struct BiTNode *topData) {
struct StackNode *oldTop = lstack->top;
lstack->top = (struct StackNode *) malloc(sizeof(struct StackNode));
if (lstack->top == NULL)
exit(EXIT_FAILURE);
lstack->top->data = topData;
lstack->top->next = oldTop;
lstack->size++;
}
bool stackIsEmpty(struct LinkedStack *lstack) {
return 0 == lstack->size;
}
struct BiTNode *pop(struct LinkedStack *lstack) {
if (stackIsEmpty(lstack))
return NULL;
struct StackNode *oldTop = lstack->top;
lstack->top = oldTop->next;
struct BiTNode *topData = oldTop->data;
free(oldTop);
lstack->size--;
return topData;
}
struct BiTNode *getTop(struct LinkedStack *lstack) {
if (stackIsEmpty(lstack))
return NULL;
return lstack->top->data;
}
#include <stdbool.h>
typedef char TElemType;
struct BiTNode {
TElemType data;
struct BiTNode *lchild;
struct BiTNode *rchild;
};
// 创建二叉树
struct BiTNode *createBiTree();
// 非递归先序遍历二叉树
void preOrderTraverse(struct BiTNode *root);
// 非递归中序遍历二叉树
void inOrderTraverse(struct BiTNode *root);
// 非递归后序遍历二叉树
void postOrderTraverse(struct BiTNode *root);
// 销毁二叉树
void destroyBiTree(struct BiTNode *root);
#ifndef TREE
#define TREE
#include "bitree.h"
#include "linkedstack.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#endif
struct BiTNode *createBiTree() {
printf("请输入根节点的值:");
TElemType data = getchar();
getchar();
if (data == '#')
return NULL;
struct BiTNode *root = (struct BiTNode *)
malloc(sizeof(struct BiTNode));
if (root == NULL)
exit(EXIT_FAILURE);
root->data = data;
root->lchild = createBiTree();
root->rchild = createBiTree();
return root;
}
// 非递归实现先序遍历
void preOrderTraverse(struct BiTNode *root) {
struct LinkedStack *lstack = getLinkedStack();
// 将根节点入栈
push(lstack, root);
struct BiTNode *top = NULL;
while (!stackIsEmpty(lstack)) {
while ((top = getTop(lstack)) && top != NULL) {
printf("%c\n", top->data);
push(lstack, top->lchild);
}
pop(lstack);
if (!stackIsEmpty(lstack)) {
top = pop(lstack);
push(lstack, top->rchild);
}
}
destroyLinkedStack(lstack);
}
// 非递归实现中序遍历
void inOrderTraverse(struct BiTNode *root) {
struct LinkedStack *lstack = getLinkedStack();
// 将根节点入栈
push(lstack, root);
struct BiTNode *top = NULL;
while (!stackIsEmpty(lstack)) {
while ((top = getTop(lstack)) && top != NULL) {
push(lstack, top->lchild);
}
pop(lstack);
if (!stackIsEmpty(lstack)) {
top = pop(lstack);
printf("%c\n", top->data);
push(lstack, top->rchild);
}
}
destroyLinkedStack(lstack);
}
// 使用双栈法实现后序遍历的非递归遍历
void postOrderTraverse(struct BiTNode *root) {
struct LinkedStack *lstack1 = getLinkedStack();
struct LinkedStack *lstack2 = getLinkedStack();
// 将根节点入栈
push(lstack1, root);
struct BiTNode *top = NULL;
while (!stackIsEmpty(lstack1)) {
top = pop(lstack1);
push(lstack2, top);
if (top->lchild != NULL)
push(lstack1, top->lchild);
if (top->rchild != NULL)
push(lstack1, top->rchild);
}
while (!stackIsEmpty(lstack2)) {
top = pop(lstack2);
printf("%c\n", top->data);
}
destroyLinkedStack(lstack1);
destroyLinkedStack(lstack2);
}
void destroyBiTree(struct BiTNode *root) {
if (root != NULL) {
destroyBiTree(root->lchild);
destroyBiTree(root->rchild);
free(root);
}
}
#include "bitree.h"
#include <stdio.h>
int main(void) {
struct BiTNode *root = createBiTree();
preOrderTraverse(root);
inOrderTraverse(root);
postOrderTraverse(root);
destroyBiTree(root);
return 0;
}
TARGET=run
CC=gcc -std=c99
OBJECT=main.o bitree.o linkedstack.o
$(TARGET):$(OBJECT)
$(CC) $(OBJECT) -o $(TARGET)
main.o:main.c
$(CC) -c main.c -o main.o
bitree.o:bitree.c
$(CC) -c bitree.c -o bitree.o
linkedstack.o:linkedstack.c
$(CC) -c linkedstack.c -o linkedstack.o
.PHONY:clean
clean:
rm -rf *.o
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