购物网站设计公司,成都装修公司哪家口碑最好,如何做一个大型网站,服务专业建设二叉树的实现
定义结构体
我们首先定义一个结构来存放二叉树的节点 结构体里分别存放左子节点和右子节点以及节点存放的数据
typedef int BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{BTDataType data;struct BinaryTreeNode* left;struct BinaryTreeNode* right;
}BTNode;…二叉树的实现
定义结构体
我们首先定义一个结构来存放二叉树的节点 结构体里分别存放左子节点和右子节点以及节点存放的数据
typedef int BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{BTDataType data;struct BinaryTreeNode* left;struct BinaryTreeNode* right;
}BTNode;构造一个二叉树
我们首先定义一个新建新节点的函数方便构造二叉树
BTNode* buynode(BTDataType x)
{BTNode* node (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));if (node NULL){perror(malloc);return NULL;}node-data x;node-left NULL;node-right NULL;return node;
}然后就是构造二叉树之间的节点关系和节点中存储的元素 这里我们构造的是一个满二叉树各个节点关系如下图所示
BTNode* createtree()
{BTNode* node1 buynode(1);BTNode* node2 buynode(2);BTNode* node3 buynode(3);BTNode* node4 buynode(4);BTNode* node5 buynode(5);BTNode* node6 buynode(6);BTNode* node7 buynode(7);node1-left node2;node1-right node4;node2-left node3;node4-left node5;node4-right node6;node2-right node7;//满二叉树return node1;
}返回二叉树节点个数
这里有两种方法 一种是遇到空节点直接返回否则size然后再递归使用左节点和右节点这种方法就做计数 第二种是直接递归使用左节点加右节点1这种方法更加简洁但是可读性没有第一种方法这么好
int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{//static size 0;//if (root NULL)// return;//size;//BinaryTreeSize(root-left);//BinaryTreeSize(root-right);//return size;if (root NULL)return 0;return BinaryTreeSize(root-left) BinaryTreeSize(root-right) 1;
}返回二叉树叶子节点个数
叶子节点就是没有孩子即左节点和右节点都为空 当根节点root为空时直接返回0当左节点left和右节点right都为空是就返回1然后递归root的左节点和右节点相加最后返回的就是叶子节点个数
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{if (root NULL)return 0;if (root-left NULL root-right NULL){return 1;}return BinaryTreeLeafSize(root-left) BinaryTreeLeafSize(root-right);
}返回二叉树第k层节点个数
这里的二叉树根节点是第一层 首先k必须大于0进行断言 如果根节点为空就直接返回0 如果k为1就只有根节点一个节点返回1 再递归左子树的k-1和右子树的k-1层节点数相加就是第k层的节点数
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{assert(k 0);if (root NULL)return 0;if (k 1)return 1;return BinaryTreeLevelKSize(root-left, k - 1) BinaryTreeLevelKSize(root-right, k - 1);
}二叉树查找值为x的节点
查找节点其实大家都有误区 例如
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{if (root NULL)return NULL;if (root-data x)return root;
BinaryTreeFind(root-left, x);BinaryTreeFind(root-right, x);
}但是这种情况下如果没有这个节点怎么办呢 所以这是错误滴 正确的在下面 我们申请空间分别存放递归后左节点和右节点的返回值如果不为空就返回 如果到最后还没有返回值就是二叉树中没有这个节点直接返回空
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{if (root NULL)return NULL;if (root-data x)return root;BTNode* node1 BinaryTreeFind(root-left, x);if (node1)return node1;BTNode* node2 BinaryTreeFind(root-right, x);if (node2)return node2;return NULL;
}二叉树的销毁
很简单但是记得手动置空
void BinaryTreeDestory(BTNode* root)
{if (root NULL)return;BinaryTreeDestory(root-left);BinaryTreeDestory(root-right);free(root);//为了防止出现野指针需要使用者自己手动置空即rootNull
}求二叉树的高度
其实而二叉树的高度就是层数我们只要计算层数最多的分支即可 如果左子树大于右子树就返回左子树的递归结果1右子树反之 大家看一下下面这段代码
int BinaryTreeHeight(BTNode* root)
{if (root NULL)return 0;return BinaryTreeHeight(root-left) BinaryTreeHeight(root-right) ? BinaryTreeHeight(root-left) 1 : BinaryTreeHeight(root-right) 1;
}上面这段代码是有问题的他没有将其记录下来就回返回很多次去查询数据导致超出时间限制 下面这段代码给出了解决的办法 记录即可
int BinaryTreeHeight(BTNode* root)
{if (root NULL)return 0;int leftheight BinaryTreeHeight(root-left);int rightheight BinaryTreeHeight(root-right);return leftheight rightheight ? leftheight 1 : rightheight1;
}二叉树的遍历
前序、中序以及后序遍历
学习二叉树结构最简单的方式就是遍历。所谓二叉树遍历(Traversal)是按照某种特定的规则依次对二叉树中的节点进行相应的操作并且每个节点只操作一次。访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题。 遍历是二叉树上最重要的运算之一也是二叉树上进行其它运算的基础
按照规则二叉树的遍历有前序/中序/后序的递归结构遍历
前序遍历(Preorder Traversal 亦称先序遍历)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之前。中序遍历(Inorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之中间。后序遍历(Postorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之后。
由于被访问的结点必是某子树的根所以N(Node、L(Left subtree和R(Right subtree又可解释为根、根的左子树和根的右子树。NLR、LNR和LRN分别又称为先根遍历、中根遍历和后根遍历。
前序、中序以及后序遍历的实现
这三个遍历很简单难得是层序遍历 前序就是先访问根节点然后左子树右子树用递归解决即可
前序
void BinaryTreePrevOrder(BTNode* root)
{if (root){ putchar(root-_data);BinaryTreePrevOrder(root-_left);BinaryTreePrevOrder(root-_right);}
}
中序
void BinaryTreeInOrder(BTNode* root)
{if (root){BinaryTreeInOrder(root-_left);putchar(root-_data);BinaryTreeInOrder(root-_right);}
}
后序
void BinaryTreePostOrder(BTNode* root)
{if (root){BinaryTreePostOrder(root-_left);BinaryTreePostOrder(root-_right);putchar(root-_data);}
}层序遍历的实现
层序遍历除了先序遍历、中序遍历、后序遍历外还可以对二叉树进行层序遍历。设二叉树的根节点所在层数为1层序遍历就是从所在二叉树的根节点出发首先访问第一层的树根节点然后从左到右访问第2层上的点接着是第三层的节点以此类推自上而下自左至右逐层访问树的结点的过程就是层序遍历。
看图理解即可 访问顺序是
A B C D E F G层序遍历得实现其实要用到队列 上图给了一个解释大家可以研究研究
void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)
{Queue qu;BTNode * cur;QueueInit(qu);//首先压入根节点QueuePush(qu, root);//循环的终止条件就是当队列为空时此时二叉树层序遍历完成while (!QueueIsEmpty(qu)){//第一次进入循环时cur为队列的队首即根节点cur QueueTop(qu);putchar(cur-data);//当cur的左不为空是入队列if (cur-left){QueuePush(qu, cur-left);}//当cur的右不为空是入队列if (cur-right){QueuePush(qu, cur-right);}//删除此时的队首元素并返回打印QueuePop(qu);}QueueDestory(qu);
}二叉树是否为完全二叉树
判断是否未完全二叉树的条件是什么呢 就是层序遍历完成时中间有无空节点 我们首先将根节点压入队列 然后再将队列队首元素删除返回后判断队首元素是否为空为空则跳出while循环就当他是个完全二叉树的所有节点已经全部压入 如果不是空就将左子树和右子树的根节点压入 然后我们再用层序遍历来判断后面是否有非空节点如果有的话就不是完全二叉树return false 否则是完全二叉树
看图分析即可
bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{Queue q;QueueInit(q);if (root)QueuePush(q, root);while (!QueueEmpty(q)){BTNode* front QueueFront(q);QueuePop(q);if (front NULL)//遇空就跳出break;QueuePush(q, front-left);QueuePush(q, front-right);}
//检查后面是否有非空节点有非空就是非完全二叉树while (!QueueEmpty(q)){BTNode* front QueueFront(q);QueuePop(q);if (front){QueueDestroy(q);return false;}}QueueDestroy(q);return true;
}好了本文到此结束感谢大家的支持
