C/C++中具有固定大小堆栈的树遍历

Tree traversal with fixed size stack in C/C++

本文关键字：堆栈遍历 C++ 更新时间：2023-10-16

是否可以使用固定大小的堆栈遍历树结构（特别是八叉树，即二叉树的三维版本）？我不想使用递归，因为我的八叉树是相当深。

我正在遍历树来做一个范围搜索问题，以找到最接近查询点的所有点。所以在遍历中，我不会遍历那些根在搜索区域不相交的节点上的子树。

如果你的八叉树有父指针，我认为你可以在没有堆栈的情况下遍历它（例如，请参阅这个线程）。否则，无论跳过多少分支，您都需要一个与树的深度一样深的堆栈。

当然，您可以遍历树，而无需使用深度本机调用堆栈，使用延续传递样式技术，或者（这大致相同）通过制作虚拟机，将其调用堆栈实现为堆数据，或者（从另一个角度来看）通过编码堆栈自动机，将堆栈实现为显式堆数据结构（例如std::stack）。

否则，你的C++幼稚代码可以在图灵机上运行，而这些野兽没有任何堆栈。

正如Ted Hopp的回答所表明的那样，您可能会受到Deutsch Schorr-Waite的垃圾收集技术的启发（每个节点有几个额外的比特来临时翻转参考方向并记住这一点），从而实现"无堆栈"遍历（但每个节点中都需要额外的比特）。但我相信在std::stack或std::vector中拥有自己的堆栈可能更简单。

是，您可以使用固定大小的堆栈遍历八叉树。

固定大小只需要与最长的八叉树深度一样大。

请记住，使用八叉树，每次深度遍历只能用3位内存记录。对于三个维度中的每一个，你只需要记录你是朝着积极还是消极的方向前进。

因此，即使八叉树深入1000，也可以存储375字节的递归。