C 树的根节点处的迭代后序遍历中断

我实现了一个迭代打印二叉树的后序遍历的算法。整个算法都能工作，只是当它到达树的根时，它会进入无限循环

谁能给我指出正确的方向吗？这个问题我已经解决了两天了

void postorder_nonrec_2(treenode *root)
{
    stack_t *s;
    stack_init(&s, 100);
    treenode *temp = root;

    while(1)
    {
        while(root)
        {
            push(s, root);
            root = root -> left;
        }

        if(stack_isEmpty(s))
            break;

        if(!top(s) -> right)
        {
            root = pop(s);
            printf("%d ", root -> data);

            if(root == top(s) -> left)
            {
                root = top(s) -> right;
            }
            else if(root == top(s) -> right)
            {
                printf("%d ", pop(s) -> data);

                root = NULL;
            }
        }
        else
        {
            root = top(s) -> right;
        }

    }
}

---

也许对于您正在使用的测试用例，只有根上有一个无限循环，但我认为无限循环也可能发生在树中的其他位置，具体取决于特定的树

我认为问题在于，当右边存在子对象时，不能正确地继续弹出堆栈

考虑一个简单的例子，我们有一个根节点1，它有一个左子节点0和一个右子节点2，并假设2有一个名为3的右子节点

在第一个循环中，我们将1和0推到堆栈上。然后0没有剩余子级，因此root变为null。堆栈不是空的，所以我们继续。0位于堆栈的顶部，没有正确的子级，因此我们输入if语句的第一个分支。然后我们打印出0，因为0是1的左子级--1现在是堆栈的顶部--根变为2

在这一点上，我们回到顶部。2是根并被推到堆栈上。2没有左子级，因此根变为null。堆栈不是空的。2位于堆栈的顶部。它有一个正确的子级，因此我们进入if语句的第二个分支。这使3成为根

我们回到外环的顶部。3是根并被推到堆栈上。3没有左子级，因此根变为null。堆栈不是空的。3没有正确的子级，因此我们输入if语句的第一个分支。我们打印出3张。然后因为3是2的正确子级--2现在在堆栈的顶部--我们从堆栈中弹出2，打印出2，根变为null

我们回到循环的顶部。根已为null，因此不会将任何内容推送到堆栈上。堆栈不是空的。1位于堆栈的顶部。此时，正确的做法是从堆栈中弹出1，因为我们已经处理了它的正确子级；但是，1位于堆栈的顶部，并且确实有一个正确的子级，因此我们输入if语句的第二个分支，2成为根。情况与前两段完全相同，1是堆栈上唯一的元素，2是根元素，因此我们得到一个无限循环

如果我们更改了示例，使3也有一个名为4的正确子级，那么，如果我读得正确，我们将永远不会打印出2，而将循环打印出4和3

要更正此问题，只要正在处理的元素是堆栈顶部的正确子元素，就应该继续弹出堆栈。我还没有编译或测试过这个，但我认为写这样的东西是可行的

    if (!top(s) -> right)
    {
        root = pop(s);
        printf("%d ", root -> data);

        while (!stack_isEmpty(s) && root == top(s) -> right)
        {
            root = pop(s);
            printf("%d ", root -> data);
        }
        if (!stack_isEmpty(s) && root == top(s) -> left)
        {
            // checking root == top(s) -> left is probably redundant,
            // since the code is structured so that root is either
            // a child of top(s) or null if the stack is not empty
            root = top(s) -> right;
        }
        else
        {
            root = NULL;
            // could actually break out of outer loop here, but
            // to be more consistent with code in the question
        }
    }

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也许对于您正在使用的测试用例，只有根上有一个无限循环，但我认为无限循环也可能发生在树中的其他位置，具体取决于特定的树

我认为问题在于，当右边存在子对象时，不能正确地继续弹出堆栈

考虑一个简单的例子，我们有一个根节点1，它有一个左子节点0和一个右子节点2，并假设2有一个名为3的右子节点

在第一个循环中，我们将1和0推到堆栈上。然后0没有剩余子级，因此root变为null。堆栈不是空的，所以我们继续。0位于堆栈的顶部，没有正确的子级，因此我们输入if语句的第一个分支。然后我们打印出0，因为0是1的左子级--1现在是堆栈的顶部--根变为2

在这一点上，我们回到顶部。2是根并被推到堆栈上。2没有左子级，因此根变为null。堆栈不是空的。2位于堆栈的顶部。它有一个正确的子级，因此我们进入if语句的第二个分支。这使3成为根

我们回到外环的顶部。3是根并被推到堆栈上。3没有左子级，因此根变为null。堆栈不是空的。3没有正确的子级，因此我们输入if语句的第一个分支。我们打印出3张。然后因为3是2的正确子级--2现在在堆栈的顶部--我们从堆栈中弹出2，打印出2，根变为null

我们回到循环的顶部。根已为null，因此不会将任何内容推送到堆栈上。堆栈不是空的。1位于堆栈的顶部。此时，正确的做法是从堆栈中弹出1，因为我们已经处理了它的正确子级；但是，1位于堆栈的顶部，并且确实有一个正确的子级，因此我们输入if语句的第二个分支，2成为根。情况与前两段完全相同，1是堆栈上唯一的元素，2是根元素，因此我们得到一个无限循环

如果我们更改了示例，使3也有一个名为4的正确子级，那么，如果我读得正确，我们将永远不会打印出2，而将循环打印出4和3

要更正此问题，只要正在处理的元素是堆栈顶部的正确子元素，就应该继续弹出堆栈。我还没有编译或测试过这个，但我认为写这样的东西是可行的

    if (!top(s) -> right)
    {
        root = pop(s);
        printf("%d ", root -> data);

        while (!stack_isEmpty(s) && root == top(s) -> right)
        {
            root = pop(s);
            printf("%d ", root -> data);
        }
        if (!stack_isEmpty(s) && root == top(s) -> left)
        {
            // checking root == top(s) -> left is probably redundant,
            // since the code is structured so that root is either
            // a child of top(s) or null if the stack is not empty
            root = top(s) -> right;
        }
        else
        {
            root = NULL;
            // could actually break out of outer loop here, but
            // to be more consistent with code in the question
        }
    }

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发布此答案以提供@Evan VanderZee建议的解决方案的完整代码

void postorder_nonrec_2(treenode *root)
{
    stack_t *s;
    stack_init(&s, 100);


    while(1)
    {
        while(root)
        {
            push(s, root);
            root = root -> left;
        }

        if(stack_isEmpty(s))
            break;

        if (!top(s) -> right)
        {
            root = pop(s);
            printf("%d ", root -> data);

            while (!stack_isEmpty(s) && root == top(s) -> right)
            {
                root = pop(s);
                printf("%d ", root -> data);
            }

            root = NULL;
        }
        else
        {
            root = top(s) -> right;
        }
    }
}

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void postorder_nonrec_2(treenode *root)
{
    stack_t *s;
    stack_init(&s, 100);


    while(1)
    {
        while(root)
        {
            push(s, root);
            root = root -> left;
        }

        if(stack_isEmpty(s))
            break;

        if (!top(s) -> right)
        {
            root = pop(s);
            printf("%d ", root -> data);

            while (!stack_isEmpty(s) && root == top(s) -> right)
            {
                root = pop(s);
                printf("%d ", root -> data);
            }

            root = NULL;
        }
        else
        {
            root = top(s) -> right;
        }
    }
}

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如果您唯一的终止子句是“is_empty”，那么请显示“is_empty”的作用，否则我们无法判断……否则，该构造将无限循环。此外，我们还需要验证树的格式是否正确。格式错误的树可能会导致正确的算法永久循环。

stack\u isEmpty（stack*s）

如果堆栈为空，则返回true。这一点似乎很明显，但是，如果堆栈是问题所在呢