反復的な中間順序走査:原因、方法、コード例

なぜ反復的な中間順序走査が重要なのでしょうか？それは、二分木の要素をソートされた順序で取得するための効果的な方法だからです。また、二分木の要素を順番に処理するためにも役立ちます。

以下に、反復的な中間順序走査を実装する簡単でシンプルな方法と、いくつかのコード例を示します。

方法:

スタックを使用する方法:
- スタックを用意し、最初に二分木のルートノードをスタックにプッシュします。
- スタックが空になるまで、以下の手順を繰り返します:
  - スタックのトップからノードをポップし、そのノードを訪れます。
  - ノードの右子ノードがあれば、右子ノードをスタックにプッシュします。
  - ノードの左子ノードがあれば、左子ノードをスタックにプッシュします。
Morrisの反復的な中間順序走査:
- Morrisのアルゴリズムは、追加の空間を使用せずに中間順序走査を行う方法です。
- ノードを現在のノードとして初期化します。
- 現在のノードがNULLでない限り、以下の手順を繰り返します:
  - 現在のノードの左子ノードがNULLであるかチェックします。
  - NULLであれば、現在のノードを訪れてから、現在のノードを右子ノードに進めます。
  - NULLでなければ、現在のノードの左部分木の最右のノードを見つけます。
    - 最右のノードの右リンクがNULLであるかチェックします。
    - NULLであれば、最右のノードの右リンクを現在のノードに設定し、現在のノードを左子ノードに進めます。
    - NULLでなければ、最右のノードの右リンクをNULLに戻し、現在のノードを訪れてから、現在のノードを右子ノードに進めます。

コード例:

スタックを使用する方法のコード例:

def iterative_inorder(root):
    stack = []
    current = root
    while stack or current:
        if current:
            stack.append(current)
            current = current.left
        else:
            current = stack.pop()
            print(current.data)
            current = current.right

Morrisの反復的な中間順序走査のコード例:

def morris_inorder(root):
    current = root
    while current:
        if current.left is None:
            print(current.data)
            current = current.right
        else:
            pre = current.left
            while pre.right and pre.right != current:
                pre = pre.right
            if pre.right is None:
                pre.right = current
                current = current.left
            else:
                pre.right = None
                print(current.data)
                current = current.right

以上が、反復的な中間順序走査の原因、方法、およびコード例についてのブログ投稿の内容です。

反復的な中間順序走査は、二分木のノードを中間順序で訪れる方法です。この方法を使用すると、二分木のノードを左部分木、ノード自体、右部分木の順で訪れることができます。

反復的な中間順序走査を実装する方法として、スタックを使用する方法とMorrisのアルゴリズムを紹介しました。

スタックを使用する方法では、スタックを用意し、最初に二分木のルートノードをスタックにプッシュします。その後、スタックが空になるまで、スタックのトップからノードをポップし、そのノードを訪れます。ノードの右子ノードがあればスタックにプッシュし、左子ノードがあればスタックにプッシュします。

Morrisのアルゴリズムでは、追加の空間を使用せずに中間順序走査を行います。具体的な手順については、上記の回答を参照してください。

また、各方法のコード例も提供しました。スタックを使用する方法とMorrisのアルゴリズムのコード例を掲載しましたので、それを参考にして実装してみてください。

以上が、反復的な中間順序走査の原因、方法、およびコード例についてのブログ投稿の内容です。