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算法导论 12.1-3

题目:设计一个执行中序遍历的非递归算法

 

解答:

分析:

1、使用栈模拟递归调用的过程,即可以实现中序遍历

2、在结点中增加指针域,使该指针域指向父节点,通过迭代即可实现中序遍历

 

非递归算法:

栈模拟算法版本一:

// InOrder Traveraslvoid InOrder( SearchTree T ) {    Stack S;    while( T != NULL || !S.Empty() )    {        if ( T != NULL )        {            S.push( T );            T = T->Left;         }        else        {            T = S.pop();            Visit( T );            T = T->Right;        }    }}

注:该算法使用深度优先搜索技巧来实现,回溯时Visit。

 

栈模拟算法版本二:

// InOrder Traverasl version2.0void InOrder( SearchTree T ){    Stack S;        if( T != NULL )        S.Push( T );        T->ChildPushed = false;    while ( !S.Empty() )    {        SearchTree TNode = S.Pop();         if ( TNode->ChildPushed )        {               // 如果标识位为true,则表示其左右子树都已经入栈,那么现在就需要访问该节点了            Visit( TNode );                }        else        {               // 左右子树尚未入栈,则依次将 右节点,根节点,左节点 入栈            if ( TNode->Right != NULL )            {                // 左右子树均设置为false                TNode->Right->ChildPushed = false;                 S.Push( TNode->Right );            }            TNode->ChildPushed = true;  // 根节点标志位为true            S.Push( TNode );            if ( TNode->Left != NULL )            {                TNode->Left->ChildPushed = false;                S.Push( TNode->Left );            }        }    }}

注:该算法使用宽度优先搜索技巧,在通过标志ChildPushed标记是否可以Visit。

 

父节点实现版本:

void InOrder( SearchTree T ){    while ( T != NULL )    {        while ( T->Left != NULL && !T->Left->Visited )            T = T->Left;        if ( !T->Visited )        {            Visit( T );            T->Visited = true;        }        if ( T->Right != NULL && !T->Right->Visited )            T = T->Right;        else            T = T->Parent;    }}

注:使用该方法需要增加一个指向父节点的指针域,在建树时会存在一定困难

算法时间复杂度分析:O(N)

 

算法导论 12.1-3