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再帰を使用せずにInorder Traversalを理解できるようにしてください

再帰を使用せずにプレオーダートラバースを理解することはできますが、インオーダートラバースで苦労しています。おそらく、再帰の内部の仕組みを理解していないためか、理解できていないようです。

これは私がこれまでに試したことです：

def traverseInorder(node):
    lifo = Lifo()
    lifo.Push(node)
    while True:
        if node is None:
            break
        if node.left is not None:
            lifo.Push(node.left)
            node = node.left
            continue
        prev = node
        while True:
            if node is None:
                break
            print node.value
            prev = node
            node = lifo.pop()
        node = prev
        if node.right is not None:
            lifo.Push(node.right)
            node = node.right
        else:
            break

内側のwhileループが正しくありません。また、一部の要素は2回印刷されます。そのノードが以前に印刷されたかどうかを確認することでこれを解決できるかもしれませんが、これには別の変数が必要ですが、これもやはり正しくありません。どこがいけないの？

私はポストオーダートラバーサルを試していませんが、それは似ていると思います。そこでも、同じ概念的な障害に直面するでしょう。

御時間ありがとうございます！

PS：LifoとNodeの定義：

class Node:
    def __init__(self, value, left=None, right=None):
        self.value = value
        self.left = left
        self.right = right

class Lifo:
    def __init__(self):
        self.lifo = ()
    def Push(self, data):
        self.lifo = (data, self.lifo)
    def pop(self):
        if len(self.lifo) == 0:
            return None
        ret, self.lifo = self.lifo
        return ret
pythonalgorithmtreetree-traversalnon-recursive
32
Srikanth

再帰アルゴリズム（疑似コード）から始めます。

traverse(node):
  if node != None do:
    traverse(node.left)
    print node.value
    traverse(node.right)
  endif

これはテール再帰の明らかなケースなので、簡単にwhileループに変えることができます。

traverse(node):
  while node != None do:
    traverse(node.left)
    print node.value
    node = node.right
  endwhile

再帰呼び出しが残っています。再帰呼び出しが行うことは、スタックに新しいコンテキストをプッシュし、コードを最初から実行してから、コンテキストを取得し、それが実行していたことを続けます。したがって、ストレージ用のスタックと、反復ごとに「最初の実行」状況（非nullノード）か「戻り」状況（nullノード、非空スタック）かを決定するループを作成します）そして適切なコードを実行します：

traverse(node):
  stack = []
  while !empty(stack) || node != None do:
    if node != None do: // this is a normal call, recurse
      Push(stack,node)
      node = node.left
    else // we are now returning: pop and print the current node
      node = pop(stack)
      print node.value
      node = node.right
    endif
  endwhile

把握するのが難しいのは「戻り」の部分です。ループ内で、実行中のコードが「関数に入る」状況か「呼び出しから戻る」状況かを判断する必要があります。 if/elseチェーンには、コード内に非ターミナルの再帰がある場合と同じ数のケースがあります。

この特定の状況では、ノードを使用して状況に関する情報を保持しています。別の方法は、それをスタック自体に格納することです（コンピューターが再帰を行うのと同じように）。その手法では、コードは最適ではありませんが、従うのは簡単です

traverse(node):
  // entry:
  if node == NULL do return
  traverse(node.left)
  // after-left-traversal:
  print node.value
  traverse(node.right)

traverse(node):
   stack = [node,'entry']
   while !empty(stack) do:
     [node,state] = pop(stack)
     switch state: 
       case 'entry': 
         if node == None do: break; // return
         Push(stack,[node,'after-left-traversal']) // store return address
         Push(stack,[node.left,'entry']) // recursive call
         break;
       case 'after-left-traversal': 
         print node.value;
         // tail call : no return address
         Push(stack,[node.right,'entry']) // recursive call
      end
    endwhile
83
Victor Nicollet

これは、単純な順序付き非再帰c ++コードです。

void inorder (node *n)
{
    stack s;

    while(n){
        s.Push(n);
        n=n->left;
    }

    while(!s.empty()){
        node *t=s.pop();
        cout<<t->data;
        t=t->right;

        while(t){
            s.Push(t);
            t = t->left;
        }
    }
}
14
Emadpres
 def print_tree_in（root）：
 stack = [] 
 current = root 
 while True：
 while current is None：
 stack.append（current）
 current = current.getLeft（）; 
もしスタックでなければ：
 return 
 current = stack.pop（）
 print current.getValue（）
 current.getRight is None and stack：
 current = stack.pop（）
 print current.getValue（）
 current = current.getRight（）;
2
Ashish

以下は、c＃（.net）のスタックを使用した順序トラバーサルのサンプルです。

（ポストオーダー反復については、次を参照できます： 再帰なしのバイナリツリーのポストオーダートラバーサル ）

public string InOrderIterative()
        {
            List<int> nodes = new List<int>();
            if (null != this._root)
            {
                Stack<BinaryTreeNode> stack = new Stack<BinaryTreeNode>();
                var iterativeNode = this._root;
                while(iterativeNode != null)
                {
                    stack.Push(iterativeNode);
                    iterativeNode = iterativeNode.Left;
                }
                while(stack.Count > 0)
                {
                    iterativeNode = stack.Pop();
                    nodes.Add(iterativeNode.Element);
                    if(iterativeNode.Right != null)
                    {
                        stack.Push(iterativeNode.Right);
                        iterativeNode = iterativeNode.Right.Left;
                        while(iterativeNode != null)
                        {
                            stack.Push(iterativeNode);
                            iterativeNode = iterativeNode.Left;
                        }
                    }
                }
            }
            return this.ListToString(nodes);
        }

以下は、訪問済みフラグのサンプルです。

public string InorderIterative_VisitedFlag()
        {
            List<int> nodes = new List<int>();
            if (null != this._root)
            {
                Stack<BinaryTreeNode> stack = new Stack<BinaryTreeNode>();
                BinaryTreeNode iterativeNode = null;
                stack.Push(this._root);
                while(stack.Count > 0)
                {
                    iterativeNode = stack.Pop();
                    if(iterativeNode.visted)
                    {
                        iterativeNode.visted = false;
                        nodes.Add(iterativeNode.Element);
                    }
                    else
                    {
                        iterativeNode.visted = true;
                        if(iterativeNode.Right != null)
                        {
                            stack.Push(iterativeNode.Right);
                        }
                        stack.Push(iterativeNode);
                        if (iterativeNode.Left != null)
                        {
                            stack.Push(iterativeNode.Left);
                        }
                    }
                }
            }
            return this.ListToString(nodes);
        }

binarytreenode、listtostringユーティリティの定義：

string ListToString(List<int> list)
        {
            string s = string.Join(", ", list);
            return s;
        }


class BinaryTreeNode
    {
        public int Element;
        public BinaryTreeNode Left;
        public BinaryTreeNode Right;        
    }
1
Dreamer
def traverseInorder(node):
   lifo = Lifo()

  while node is not None:
    if node.left is not None:
       lifo.Push(node)
       node = node.left
       continue

   print node.value

   if node.right is not None:
      node = node.right
      continue

   node = lifo.Pop()
   if node is not None :
      print node.value
      node = node.right

PS：わからないPythonしたがって、いくつかの構文の問題があるかもしれません。

1
Henk Holterman

@Emadpresが投稿したものの代替としての反復C++ソリューションを次に示します。

void inOrderTraversal(Node *n)
{
    stack<Node *> s;
    s.Push(n);
    while (!s.empty()) {
        if (n) {
            n = n->left;
        } else {
            n = s.top(); s.pop();
            cout << n->data << " ";
            n = n->right;
        }
        if (n) s.Push(n);
    }
}
0
jpswain
class Tree:

    def __init__(self, value):
        self.left = None
        self.right = None
        self.value = value

    def insert(self,root,node):
        if root is None:
            root = node
        else:
            if root.value < node.value:
                if root.right is None:
                    root.right = node
                else:
                    self.insert(root.right, node)
            else:
                if root.left is None:
                    root.left = node
                else:
                    self.insert(root.left, node)       

    def inorder(self,tree):
        if tree.left != None:
            self.inorder(tree.left)
        print "value:",tree.value

        if tree.right !=None:
            self.inorder(tree.right)

    def inorderwithoutRecursion(self,tree):
        holdRoot=tree
        temp=holdRoot
        stack=[]
        while temp!=None:
            if temp.left!=None:
                stack.append(temp)
                temp=temp.left
                print "node:left",temp.value

            else:
                if len(stack)>0:
                    temp=stack.pop();
                    temp=temp.right
                    print "node:right",temp.value
0
Siddhartha

ここに反復Python Inorder Traversalのコードがあります::

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.left = None
        self.right = None

def inOrder(root):
    current = root
    s = []
    done = 0

    while(not done):
        if current is not None :
            s.append(current)
            current = current.left
        else :
            if (len(s)>0):
                current = s.pop()
                print current.data
                current = current.right
            else :
                done =1

root = Node(1)
root.left = Node(2)
root.right = Node(3)
root.left.left = Node(4)
root.left.right = Node(5)

inOrder(root)
0
Akash Kandpal

状態は暗黙的に記憶することができ、

traverse(node) {
   if(!node) return;
   Push(stack, node);
   while (!empty(stack)) {
     /*Remember the left nodes in stack*/
     while (node->left) {
        Push(stack, node->left);
        node = node->left;
      }

      /*Process the node*/
      printf("%d", node->data);

      /*Do the tail recursion*/
      if(node->right) {
         node = node->right
      } else {
         node = pop(stack); /*New Node will be from previous*/
      }
    }
 }
0
user283368

再帰なしの単純な反復順序トラバーサル

'''iterative inorder traversal, O(n) time & O(n) space '''

class Node:
    def __init__(self, value, left = None, right = None):
        self.value = value
        self.left = left
        self.right = right

def inorder_iter(root):

    stack = [root]
    current = root

    while len(stack) > 0:
        if current:
            while current.left:
                stack.append(current.left)
                current = current.left
        popped_node = stack.pop()
        current = None
        if popped_node:
            print popped_node.value
            current = popped_node.right
            stack.append(current)

a = Node('a')
b = Node('b')
c = Node('c')
d = Node('d')

b.right = d
a.left = b
a.right = c

inorder_iter(a)
0
yask

これは役に立つかもしれません（Java実装）

public void inorderDisplay(Node root) {
    Node current = root;
    LinkedList<Node> stack = new LinkedList<>();
    while (true) {
        if (current != null) {
            stack.Push(current);
            current = current.left;
        } else if (!stack.isEmpty()) {
            current = stack.poll();
            System.out.print(current.data + " ");
            current = current.right;
        } else {
            break;
        }
    }
}
0
Stuck in Java

@Emadpresによる回答のわずかな最適化

def in_order_search(node):
    stack = Stack()
    current = node

    while True:
        while current is not None:
            stack.Push(current)
            current = current.l_child

        if stack.size() == 0:
            break

        current = stack.pop()
        print(current.data)
        current = current.r_child
0
om471987

@Victor、状態をスタックにプッシュしようとする実装についていくつかの提案があります。必要だとは思いません。スタックから取得するすべての要素は既にトラバースされているためです。そのため、スタックに情報を格納する代わりに、処理する次のノードがそのスタックからのものかどうかを示すフラグが必要です。以下は、うまく機能する私の実装です：

def intraverse(node):
    stack = []
    leftChecked = False
    while node != None:
        if not leftChecked and node.left != None:
            stack.append(node)
            node = node.left
        else:
            print node.data
            if node.right != None:
                node = node.right
                leftChecked = False
            Elif len(stack)>0:
                node = stack.pop()
                leftChecked = True
            else:
                node = None
0
Leonmax