二叉树先序遍历递归算法和非递归算法本质区别？

Question

如题所述

Answer 1

1. 先序遍历
　　在先序遍历中，对节点的访问工作是在它的左右儿子被访问之前进行的。换言之，先序遍历访问节点的顺序是根节点-左儿子-右儿子。由于树可以通过递归来定义，所以树的常见操作用递归实现常常是方便清晰的。递归实现的代码如下：
void PreOrderTraversal(BinTree BT)
{
if( BT )
{
printf(“%d\n”, BT->Data); //对节点做些访问比如打印
PreOrderTraversal(BT->Left); //访问左儿子
PreOrderTraversal(BT->Right); //访问右儿子
}
}
　　由递归代码可以看出，该递归为尾递归（尾递归即递归形式在函数末尾或者说在函数即将返回前）。尾递归的递归调用需要用栈存储调用的信息，当数据规模较大时容易越出栈空间。虽然现在大部分的编译器能够自动去除尾递归，但是即使如此，我们不妨自己去除。非递归先序遍历算法基本思路：使用堆栈

　　a. 遇到一个节点，访问它，然后把它压栈，并去遍历它的左子树；
　　b. 当左子树遍历结束后，从栈顶弹出该节点并将其指向右儿子，继续a步骤；
　　c. 当所有节点访问完即最后访问的树节点为空且栈空时，停止。
　　实现代码如下：
void PreOrderTraversal(BinTree BT)
{
BinTree T = BT;
Stack S = CreatStack(MAX_SIZE); //创建并初始化堆栈S
while(T || !IsEmpty(S))
{
while(T) //一直向左并将沿途节点访问（打印）后压入堆栈
{
printf("%d\n", T->Data);
Push(S, T);
T = T->Left;
}
if (!IsEmpty(S))
{
T = Pop(S); //节点弹出堆栈
T = T->Right; //转向右子树
}
}
}
由以上例子可以看出，递归与非递归的本质区别就是递归是不断循环调用同一过程，非递归是循环执行同一个动作，并且非递归有入栈与出栈的过程，因此更节省存储空间。个人浅见，欢迎指正。

Answer 2

在前面一文，说过二叉树的递归遍历算法（二叉树先根（先序）遍历的改进），此文主要讲二叉树的非递归算法，采用栈结构
总结先根遍历得到的非递归算法思想如下：
1）入栈，主要是先头结点入栈，然后visit此结点
2）while，循环遍历当前结点，直至左孩子没有结点
3）if结点的右孩子为真，转入1）继续遍历，否则退出当前结点转入父母结点遍历转入1）
先看符合此思想的算法：

[cpp] view plain copy print?
int PreOrderTraverseNonRecursiveEx(const BiTree &T, int (*VisitNode)(TElemType data))
{
if (T == NULL)
{
return -1;
}

BiTNode *pBiNode = T;
SqStack S;
InitStack(&S);
Push(&S, (SElemType)T);

while (!IsStackEmpty(S))
{
while (pBiNode)
{
VisitNode(pBiNode->data);
if (pBiNode != T)
{
Push(&S, (SElemType)pBiNode);
}
pBiNode = pBiNode->lchild;
}
if(pBiNode == NULL)
{
Pop(&S, (SElemType*)&pBiNode);
}
if ( pBiNode->rchild == NULL)
{
Pop(&S, (SElemType*)&pBiNode); //如果此时栈已空，就有问题
}
pBiNode = pBiNode->rchild;
}

return 0;
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