非递归广度优先遍历没有队列

时间:2016-01-15 22:54:56

标签: algorithm tree-traversal

在一个通用树中,由具有父,兄弟和第一个孩子的指针的节点表示,如:

class Tnode {

    def data
    Tnode parent = null
    Tnode first_child = null, last_child = null 
    Tnode prev_sibling = null, next_sibling = null 

    Tnode(data=null) {
        this.data = data
    }
}

是否可以在不使用任何其他辅助结构(如队列)的情况下进行迭代(非递归)广度优先(级别顺序)遍历。

基本上:我们可以使用单节点引用进行回溯,但不能保存节点集合。它是否可以完成是理论部分,但更实际的问题是它是否可以在没有回溯大段的情况下有效地完成。

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

是的,你可以。但这很可能是一种权衡,而且会花费你更多的时间。

一般来说,一种方法是理解一个人implement a traversal without extra memory in a tree。使用它,您可以执行Iterative Deepening DFS,它会以BFS发现它们的相同顺序发现新节点。

这需要一些簿记,并记住"你来自哪里,然后根据它来决定下一步做什么。

树的伪代码:

special_DFS(root, max_depth):
  if (max_depth == 0):
    yield root
    return
  current = root.first_child
  prev = root
  depth = 1
  while (current != null):
    if (depth == max_depth):
      yield current and his siblings
      prev = current
      current = current.paret
      depth = depth - 1
  else if ((prev == current.parent || prev == current.previous_sibling)
           && current.first_child != null):
    prev = current
    current = current.first_child
    depth = depth + 1
  // at this point, we know prev is a child of current
  else if (current.next_sibling != null):
    prev = current
    current = current.next_sibling
  // exhausted the parent's children
  else:
    prev = current
    current = current.parent
    depth = depth - 1

然后,您可以通过以下方式遍历您的级别订单:

for (int i = 0; i < max_depth; i++):
   spcial_DFS(root, i)