二叉樹遞迴遍歷可謂是學過資料結構的同仁都能想一下就能寫出來,但在應聘過程我們常常遇到的是寫出一個二叉樹非遞迴遍歷函式,接著上篇文章寫二叉樹的非遞迴遍歷,先難後易,一步一步的來.

  先上程式碼:

#include "binarytree.h"
#include <stack>
#include <queue>

#ifndef RECU
#warning("RECU is not defined")

/**
 *前序遍歷(根左右)
 *
 *1、當前節點為非空,訪問當前節點,壓棧其右子節點,考慮其左子節點
 *2、當前節點為NULL,出棧
 *
 *@param t to visit
 *@param visit point to a func
 */
void pre_order(link t, void (*visit)(link))
{
	std::stack<link> myStack;

	while( t || !myStack.empty() ) {

		if ( t ) {
			visit(t);
			myStack.push(t->rchild);
			t = t->lchild;
		} else {
			t = myStack.top();
			myStack.pop();
		}
	}
}

/**
 *中序序遍歷(左根右)
 *
 *1、當前節點為非空,在訪問當前節點前要先訪問其左子節點,
 *   壓棧當前節點,判斷其左子結點,一直壓棧左子節點
 *2、當前節點為NULL,出棧訪問,其左子結點比當前節點出棧訪問早,
 *   此時當前節點是其右節點的父節點的角色,考慮其右節點
 *
 *在遍歷過程中角色轉換很重要
 *
 *@param t to visit
 *@param visit point to a func
 */
void in_order(link t, void (*visit)(link))
{
	std::stack<link> myStack;

	while( t || !myStack.empty() ) {

		if ( t ) {
			myStack.push(t);
			t = t->lchild;
		} else {
			t = myStack.top();
			myStack.pop();
			visit(t);
			t = t->rchild;
		}
	}
}

/**
 *後序遍歷(左右根)
 *
 *1、由於在訪問當前樹的根結點時，應先訪問其左、右子樹，因而先將根結點入棧，
 *   接著將右子樹也入棧，然後考慮左子樹，重複這一過程直到某一左子樹為空
 *2、如果當前考慮的子樹為空，
 *   1.若棧頂不為空，說明第二棧頂對應的樹的右子樹未處理，
 *   則彈出棧頂，下次迴圈處理，並將一空指標入棧以表示其另一子樹已做處理；
 *   2.若棧頂也為空樹，說明第二棧頂對應的樹的左右子樹或者為空，或者均已做處理，
 *   直接訪問第二棧頂的結點，訪問完結點後，若棧仍為非空，說明整棵樹尚未遍歷完，
 *   則彈出棧頂，併入棧一空指標表示第二棧頂的子樹之一已被處理。
 *
 *@param t to visit
 *@param visit point to a func
 */
void post_order(link t, void (*visit)(link))
{
	std::stack<link> myStack;

	while( 1 ) {
		if ( t ) {
			myStack.push(t);
			myStack.push(t->rchild);
			t = t->lchild;
		} else {
			t = myStack.top();
			myStack.pop();
			if (!t) {
				t = myStack.top();
				myStack.pop();
				visit(t);
				if (myStack.empty())
					break;
				t = myStack.top();
				myStack.pop();
			}
			myStack.push(NULL);
		}
	}
}
#endif

/**
 *層遍歷
 *
 *@param t to visit
 *@param visit point to a func
 */
void level_order(link t, void (*visit)(link))
{
	std::queue<link> myQueue;

	if (t) {
		myQueue.push(t);
		while( !myQueue.empty() ) {
			link tmp = myQueue.front();
			myQueue.pop();
			visit(tmp);
			if (tmp->lchild != NULL)
				myQueue.push(tmp->lchild);
			if (tmp->rchild != NULL)
				myQueue.push(tmp->rchild);
		}
	}
}
 

在非遞迴遍歷函式中我們用到了堆疊和佇列,為幾種注意力到一件事上,在堆疊和佇列的實現上,本人第一時間想到的是拿來主義,到github去下載別人的原始碼來實現.
下載了一個版本都沒達到想要的效果,於是乎目標轉移到C++ STL上,最終版本是在C原始檔上實現二叉樹的遞迴函式,在CPP檔案中實現二叉樹的非遞迴函式.所以在make的時候定義一個變數recu=y來應用遞迴函式,其他情況則應用非遞迴函式。

由於C與C++公用，那麼咱們的標頭檔案就要動點手腳了,否就會有意外情況出現

/* binarytree.h */
#ifndef BINARYTREE_H
#define BINARYTREE_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

typedef struct node *link;
/**
 *節點中的資料型別重定義
 */
typedef unsigned char TElemType;

struct node { 
	TElemType item; 
	link lchild, rchild;
};

link init(TElemType VLR[], TElemType LVR[], int n);

void pre_order(link t, void (*visit)(link));
void in_order(link t, void (*visit)(link));
void post_order(link t, void (*visit)(link));
#ifndef RECU
void level_order(link t, void (*visit)(link));
#endif

void pprint(link t);
int count(link t);
int depth(link t);
void destroy(link t);


/**
*http://www.cnblogs.com/bizhu/archive/2012/08/19/2646328.html 演算法圖解
*
*二叉排序樹(Binary Sort Tree)又稱二叉查詢樹(Binary Search Tree),亦稱二叉搜尋樹,
*它或者是一棵空樹；或者是具有下列性質的二叉樹:
*(1)若左子樹不空，則左子樹上所有結點的值均小於它的根結點的值;
*(2)若右子樹不空，則右子樹上所有結點的值均大於它的根結點的值;
*(3)左、右子樹也分別為二叉排序樹;
*(4)排序二叉樹的中序遍歷結果是從小到大排列的.
*
*二叉查詢樹相比於其他資料結構的優勢在於查詢、插入的時間複雜度較低,為O(log n)。
*二叉查詢樹是基礎性資料結構，用於構建更為抽象的資料結構，如集合、multiset、關聯陣列等。
*
*搜尋,插入,刪除的複雜度等於樹高，期望O(log n),最壞O(n)(數列有序,樹退化成線性表)
*改進版的二叉查詢樹可以使樹高為O(logn),如SBT,AVL,紅黑樹等.
*
*程式來源於Linux C程式設計一站式學習
*/
link bstSearch(link t, TElemType key);
link bstInsert(link t, TElemType key);
link bstDelete(link t, TElemType key);

/**
 *http://baike.baidu.com/view/593144.htm?fr=aladdin
 *平衡二叉樹
 */
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
 

對於__cplusplus這個玩意糾結了很久，模模糊糊知道他是幹什麼用的，具體放在什麼地方糾結了好一陣子,最後一狠心自己動手編譯試一下,暫且只定義響應的空函式，看看編譯連線是否OK，出人意料萬事OK。由此看來動手能力決定一切啊。

對Makefile檔案改動如下：

#if you want to use recursive func,please make recu=y
ifeq (y, $(recu))
	CFLAGS += -DRECU
endif

ifeq (y, $(debug))
	CFLAGS += -g
endif

CC = gcc
CPLUS = g++
CFLAGS += -Wall
TARGET = tree

all:$(TARGET)

.c.o:
	$(CC) $(CFLAGS) -o 
 
[email protected] -c $<

.cpp.o:
	$(CPLUS) $(CFLAGS) -o [email protected] -c $<

$(TARGET): non_binarytree.o binarytree.o main.o
	$(CPLUS) $(CFLAGS) -o [email protected] $^

test:
	@./tree > result.txt && python result.py | tree -b2

.PHONY: all clean
clean:
	$(RM) $(TARGET) *.o

在改動Makefile的工程中遇到了兩個問題:
1、本人認為主程式是C程式,所以在連線的時候用的是gcc,隨後爆出"undefinedreference to '__gxx_personality_v0' " 錯誤。
重來沒有遇到過，只有問度娘，得出的結果如下:
對於 C++ 程式，編譯的時候用 gcc 或者 g++ 都可以。但是在進行連線的時候最好用 g++，因為用 g++ 會自動進行 C++ 標準庫的連線；用 gcc 連線 C++ 程式也可以，但是需要人為指定連線 C++ 標準庫，否則就會出現 undefined reference to `__gxx_personality_v/0' 之類的錯誤。可見-lstdc++ 所對應的是標準C＋＋庫
2、當定義RECU這個巨集後，發現函式重複定義，排查了一下函式定義，在C檔案中函式定義用"#dedef RECU  ****  #endif"，在C++檔案中"#ifndef RECU   ...... #endif"隔開了呀,用"#warning()"新增編譯過程中的列印資訊,定義RECU與否總會編譯到非遞迴函式，我去，奇了怪了。
在仔細排查，發現編譯C++檔案時沒有定義RECU。
Makefile內容改動如下:

%.o:%.c
	$(CC) $(CFLAGS) -o [email protected] -c $<

%.o:%.cpp
	$(CPLUS) $(CFLAGS) -o [email protected] -c $<
================改成了================
.c.o:
	$(CC) $(CFLAGS) -o [email protected] -c $<

.cpp.o:
	$(CPLUS) $(CFLAGS) -o [email protected] -c $<

問題是解決了，但這兩種寫法有什麼不同還是沒有個所以然
======================================================================

指令碼是自動化的神器,輸出的序列手動用tree工具轉換成圖形確實麻煩,於是乎想到之前有個博友測試計算公式的效率時用到python:
1、python輸出計算所需要的引數,print函式就OK
2、測試程式用scanf判斷輸入的引數個數是否OK
3、實現就是python程式輸出的結構通過管道送到測試程式
自動化測試用這個方法可能湊效

寫個指令碼一行行的輸出測試程式的結果：

fp = open('result.txt')
for line in fp.readlines():
	print(line)

Makefile新增如下語句：

test:
	@./tree > result.txt && python result.py | tree -b2

測試只需make test就OK