C++使用递归和非递归算法实现的二叉树叶子节点

本文实例讲述了C++使用递归和非递归算法实现的二叉树叶子节点个数计算方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

/*求二叉树叶子节点个数 -- 采用递归和非递归方法
经调试可运行源码及分析如下：
***/
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <stack>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
using std::stack;
/*二叉树结点定义*/
typedef struct BTreeNode
{
  char elem;
  struct BTreeNode *pleft;
  struct BTreeNode *pright;
}BTreeNode;
/*
求二叉树叶子节点数
叶子节点：即没有左右子树的结点
递归方式步骤：
如果给定节点proot为NULL，则是空树，叶子节点为0，返回0；
如果给定节点proot左右子树均为NULL，则是叶子节点，且叶子节点数为1，返回1；
如果给定节点proot左右子树不都为NULL，则不是叶子节点，以proot为根节点的子树叶子节点数=proot左子树叶子节点数+proot右子树叶子节点数。
/*递归实现求叶子节点个数*/
int get_leaf_number(BTreeNode *proot)
{
  if(proot == NULL)
    return 0;
  if(proot->pleft == NULL && proot->pright == NULL)
    return 1;
  return (get_leaf_number(proot->pleft) + get_leaf_number(proot->pright));
}
/*非递归：本例采用先序遍历计算
判断当前访问的节点是不是叶子节点，然后对叶子节点求和即可。
 **/
int preorder_get_leaf_number(BTreeNode* proot)
{
  if(proot == NULL)
    return 0;
  int num = 0;
  stack <BTreeNode*> st;
  while (proot != NULL || !st.empty())
  {
    while (proot != NULL)
    {
      cout << "节点：" << proot->elem << endl;
      st.push(proot);
      proot = proot->pleft;
    }
    if (!st.empty())
    {
      proot = st.top();
      st.pop();
      if(proot->pleft == NULL && proot->pright == NULL)
        num++;
      proot = proot -> pright;
    }
  }
  return num;
}
/*初始化二叉树根节点*/
BTreeNode* btree_init(BTreeNode* &bt)
{
  bt = NULL;
  return bt;
}
/*先序创建二叉树*/
void pre_crt_tree(BTreeNode* &bt)
{
  char ch;
  cin >> ch;
  if (ch == '#')
  {
    bt = NULL;
  }
  else
  {
    bt = new BTreeNode;
    bt->elem = ch;
    pre_crt_tree(bt->pleft);
    pre_crt_tree(bt->pright);
  }
}
int main()
{
  int tree_leaf_number = 0;
  BTreeNode *bt;
  btree_init(bt);//初始化根节点
  pre_crt_tree(bt);//创建二叉树
  tree_leaf_number = get_leaf_number(bt);//递归
  cout << "二叉树叶子节点个数为:" << tree_leaf_number << endl;
  cout << "非递归先序遍历过程如下：" << endl;
  tree_leaf_number = preorder_get_leaf_number(bt);//非递归
  cout << "二叉树叶子节点个数为:" << tree_leaf_number << endl;
  system("pause");
  return 0;
}
/*

运行结果：
a b c # # # d e # # f # #
---以上为输入---
---以下为输出---
二叉树叶子节点个数为:3
非递归遍历过程如下：
节点：a
节点：b
节点：c
节点：d
节点：e
节点：f
二叉树叶子节点个数为:3
请按任意键继续. . .

本例创建的二叉树形状：
    a
  b    d  
c     e  f
*/

希望本文所述对大家C++程序设计有所帮助。