探讨:C++实现链式二叉树(用非递归方式先序,中序,后序遍历二叉树)

// BinaryTree.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//C++实现链式二叉树，采用非递归的方式先序，中序，后序遍历二叉树
#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<string>
#include <stack>
using namespace std;
template<class T>
struct BiNode
{
 T data;
 struct BiNode<T> *rchild,*lchild;
};
template<class T>
class BiTree
{
public:
 BiTree(){
  cout<<"请输入根节点:"<<endl;
  Create(root);
  if (NULL != root)
  {
   cout<<"root="<<root->data<<endl;
  }
  else
  {
   cout << "The BinaryTree is empty." << endl;
  }
 }
 ~BiTree(){Release(root);}
 void InOrderTraverse();
 void PreOrderTraverse();
 void PostOrderTraverse();
private:
 BiNode<T> *root;
 void Create(BiNode<T>* &bt);
 void Release(BiNode<T> *bt);
};
//析构函数
template <class T>
void BiTree<T>::Release(BiNode<T> *bt)
{

 if(bt==NULL)
 {
  Release(bt->lchild );
  Release(bt->rchild );
  delete bt;
 }
}
//建立二叉树
template <class T>
void BiTree<T>::Create(BiNode<T>* &bt)
{
 T ch;
    cin>>ch;
    if(ch== 0)bt=NULL;
    else
    {
     bt=new BiNode<T>;
     bt->data =ch;
     cout<<"调用左孩子"<<endl;
     Create(bt->lchild );
     cout<<"调用右孩子"<<endl;
     Create(bt->rchild );
    }
}
/************************************************************************
方法：中序遍历（非递归形式）
思想：向左走到尽头，入栈。出栈，访问节点，向右一步
************************************************************************/
template <class T>
void BiTree<T>::InOrderTraverse()
{
 stack<BiNode<T>*> sta; //定义一个存放BiNode型指针的空栈
 BiNode<T>* p = root;
 sta.push(p);   //将根指针入栈
 while(!sta.empty())
 {
  while (NULL != p)
  {//向左走到尽头，并保留所经过的节点指针，入栈
   p = p->lchild;
   if (NULL != p)
   {
    sta.push(p);
   }
  }
  if (!sta.empty())
  {
   p = sta.top(); 
   cout << p->data << " ";  //访问栈顶元素，
   sta.pop();     //栈顶元素出栈
   p = p->rchild;  //向右一步 
   if (NULL != p)
   {
    sta.push(p);
   }
  }  
 }
}
/************************************************************************
方法：先序遍历（非递归形式）
思想：向左走到尽头，入栈，访问节点。出栈，向右一步
************************************************************************/
template<class T>
void BiTree<T>::PreOrderTraverse()
{
 stack<BiNode<T>*> sta;
 BiNode<T>* p = root;
 sta.push(p);   //将根指针入栈
 while(!sta.empty())
 {
  while (NULL != p)
  {//向左走到尽头，并保留所经过的节点指针，入栈
   cout << p->data << " ";
   p = p->lchild;
   if (NULL != p)
   {
    sta.push(p);
   } 
  }
  if (!sta.empty())
  {
   p = sta.top(); 
   sta.pop();     //栈顶元素出栈
   p = p->rchild;  //向右一步 
   if (NULL != p)
   {
    sta.push(p);
   }
  }  
 }
}
/************************************************************************
 后序遍历（非递归形式）                                              
 思想：从根节点开始，向左走到尽头，并入栈，同时设置标志位为1.
 出栈时如果这个节点有右子树，则判断是第几次访问，如果是第1次访问，
 则不出栈，将标志位改为2；如果是第二次访问，则出栈。

************************************************************************/
template<class T>
void BiTree<T>::PostOrderTraverse()
{
 stack<BiNode<T>*> sta; //存放节点指针的栈
 stack<int> flagsta;  //存放标志位的栈，每出（入）一个节点指针，同步出（入）一个标志位
 unsigned flag;  //设置标志位，1-第一次访问，2-第二次访问
 BiNode<T>* p = root;
 sta.push(p);   //将根指针入栈
 flagsta.push(1);
 while(!sta.empty())
 {
  while (NULL != p && NULL != p->lchild)
  {//向左走到尽头，并保留所经过的节点指针，入栈
   p = p->lchild;
   sta.push(p);
   flagsta.push(1);
  }
  if (!sta.empty())
  {
   flag = flagsta.top();
   flagsta.pop();
   p = sta.top();
   if ((NULL != p->rchild) && flag == 1 )
   {//如果右子树不空，且是第一次访问
    flagsta.push(2);   //第一次访问时元素不出栈，但将标志位设置为2 
    p = p->rchild;    //向右一步
    sta.push(p);
    flagsta.push(1);
   }
   else
   {
    sta.pop(); //元素出栈
    cout << p->data << " ";  //访问栈顶元素
    p = NULL; //将指针置为空
   }  
  }  
 }
}

//测试程序
void main()
{
    BiTree<int> a;
 cout << "The InOrderTraverse is: " ;
 a.InOrderTraverse();
 cout << endl;
 cout << "The PreOrderTraverse is: " ;
 a.PreOrderTraverse();
 cout << endl;
 cout << "The PostOrderTraverse is: " ;
 a.PostOrderTraverse();
 cout << endl;
}