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数据结构C十一二叉树及其遍历

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

数据结构C十一二叉树及其遍历

1.1前言

二叉树:就是每个节点都只能有两个子节点的树结构。

二叉树遍历:所谓遍历是指沿着某条搜索路线,依次对树中每个结点均做一次且仅做一次访问。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,是二叉树上进行其它运算之基础。

遍历分类: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。

层序遍历——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。

2.具体实现

2.1定义结构体

typedef struct BTNode{
	char element;
	BTNode* left;
	BTNode* right;
}BTNode, *BTNodePtr;


typedef struct BTNodePtrQueue{
	BTNodePtr* nodePtrs;
	int front;
	int rear;
}BTNodePtrQueue, *QueuePtr;

2.2初始化

QueuePtr initQueue(){
	QueuePtr resultQueuePtr = (QueuePtr)malloc(sizeof(struct BTNodePtrQueue));
	resultQueuePtr->nodePtrs = (BTNodePtr*)malloc(QUEUE_SIZE * sizeof(BTNodePtr));
	resultQueuePtr->front = 0;
	resultQueuePtr->rear = 1;
	return resultQueuePtr;
}//Of initQueue

2.3判断队列是否为空

bool isQueueEmpty(QueuePtr paraQueuePtr){
	if ((paraQueuePtr->front + 1) % QUEUE_SIZE == paraQueuePtr->rear) {
		return true;
	}//Of if

	return false;
}//Of isQueueEmpty

2.4节点入列,删除队列第一个节点并且返回该节点。

void enqueue(QueuePtr paraQueuePtr, BTNodePtr paraBTNodePtr){
	printf("front = %d, rear = %d.rn", paraQueuePtr->front, paraQueuePtr->rear);
	if ((paraQueuePtr->rear + 1) % QUEUE_SIZE == paraQueuePtr->front % QUEUE_SIZE) {
		printf("Error, trying to enqueue %c. queue full.rn", paraBTNodePtr->element);
		return;
	}//Of if
	paraQueuePtr->nodePtrs[paraQueuePtr->rear] = paraBTNodePtr;
	paraQueuePtr->rear = (paraQueuePtr->rear + 1) % QUEUE_SIZE;
	printf("enqueue %c ends.rn", paraBTNodePtr->element);
}//Of enqueue


BTNodePtr dequeue(QueuePtr paraQueuePtr){
	if (isQueueEmpty(paraQueuePtr)) {
		printf("Error, empty queuern");
		return NULL;
	}//Of if

	paraQueuePtr->front = (paraQueuePtr->front + 1) % QUEUE_SIZE;
	//BTNodePtr tempPtr = paraQueuePtr->nodePtrs[paraQueuePtr->front + 1];

	printf("dequeue %c ends.rn", paraQueuePtr->nodePtrs[paraQueuePtr->front]->element);
	return paraQueuePtr->nodePtrs[paraQueuePtr->front];
}//Of dequeue

2.5构造一节点

BTNodePtr constructBTNode(char paraChar){
	BTNodePtr resultPtr = (BTNodePtr)malloc(sizeof(BTNode));
	resultPtr->element = paraChar;
	resultPtr->left = NULL;
	resultPtr->right = NULL;
	return resultPtr;
}//Of constructBTNode

2.6将一个字符串转化为二叉树

BTNodePtr stringToBTree(char* paraString){
	int i;
	char ch;

	//Use a queue to manage the pointers
	QueuePtr tempQueuePtr = initQueue();

	BTNodePtr resultHeader;
	BTNodePtr tempParent, tempLeftChild, tempRightChild;
	i = 0;
	ch = paraString[i];
	resultHeader = constructBTNode(ch);
	enqueue(tempQueuePtr, resultHeader);

	while(!isQueueEmpty(tempQueuePtr)) {
		tempParent = dequeue(tempQueuePtr);

		//The left child
		i ++;
		ch = paraString[i];
		if (ch == '#') {
			tempParent->left = NULL;
		} else {
			tempLeftChild = constructBTNode(ch);
			enqueue(tempQueuePtr, tempLeftChild);
			tempParent->left = tempLeftChild;
		}//Of if

		
		//The right child
		i ++;
		ch = paraString[i];
		if (ch == '#') {
			tempParent->right = NULL;
		} else {
			tempRightChild = constructBTNode(ch);
			enqueue(tempQueuePtr, tempRightChild);
			tempParent->right = tempRightChild;
		}//Of if
	}//Of while

	return resultHeader;
}//Of stringToBTree

2.7遍历方式(依次层序遍历,前序遍历,中序遍历,后序遍历)

void levelwise(BTNodePtr paraTreePtr){
	//Use a queue to manage the pointers
	char tempString[100];
	int i = 0;
	QueuePtr tempQueuePtr = initQueue();
	BTNodePtr tempNodePtr;
	enqueue(tempQueuePtr, paraTreePtr);
	while(!isQueueEmpty(tempQueuePtr)) {
		tempNodePtr = dequeue(tempQueuePtr);
		
		//For output.
		tempString[i] = tempNodePtr->element;
		i ++;

		if (tempNodePtr->left != NULL){
			enqueue(tempQueuePtr, tempNodePtr->left);
		}//Of if
		if (tempNodePtr->right != NULL){
			enqueue(tempQueuePtr, tempNodePtr->right);
		}//Of if
	}//Of while
	tempString[i] = '';

	printf("Levelwise: %srn", tempString);
}//Of levelwise


void preorder(BTNodePtr tempPtr){
	if (tempPtr == NULL){
		return;
	}//Of if

	printf("%c", tempPtr->element);
	preorder(tempPtr->left);
	preorder(tempPtr->right);
}//Of preorder


void inorder(BTNodePtr tempPtr){
	if (tempPtr == NULL) {
		return;
	}//Of if

	inorder(tempPtr->left);
	printf("%c", tempPtr->element);
	inorder(tempPtr->right);
}//Of inorder


void postorder(BTNodePtr tempPtr){
	if (tempPtr == NULL) {
		return;
	}//Of if

	postorder(tempPtr->left);
	postorder(tempPtr->right);
	printf("%c", tempPtr->element);
}//Of postorder

2.8测试

void BTNodeTest(){
	BTNodePtr tempHeader;
	tempHeader = constructBTNode('c');
	printf("There is only one node. Preorder visit: ");
	preorder(tempHeader);
	printf("rn");

	char* tempString = "acde#bf######";

	tempHeader = stringToBTree(tempString);
	printf("Preorder: ");
	preorder(tempHeader);
	printf("rn");
	printf("Inorder: ");
	inorder(tempHeader);
	printf("rn");
	printf("Postorder: ");
	postorder(tempHeader);
	printf("rn");
	printf("Levelwise: ");
	levelwise(tempHeader);
	printf("rn");

}//Of test

int main(){
	BTNodeTest();
	return 0;
}

2.9运行结果

There is only one node. Preorder visit: c
front = 0, rear = 1.
enqueue a ends.
dequeue a ends.
front = 1, rear = 2.
enqueue c ends.
front = 1, rear = 3.
enqueue d ends.
dequeue c ends.
front = 2, rear = 4.
enqueue e ends.
dequeue d ends.
front = 3, rear = 0.
enqueue b ends.
front = 3, rear = 1.
enqueue f ends.
dequeue e ends.
dequeue b ends.
dequeue f ends.
Preorder: acedbf
Inorder: ecabdf
Postorder: ecbfda
Levelwise: front = 0, rear = 1.
enqueue a ends.
dequeue a ends.
front = 1, rear = 2.
enqueue c ends.
front = 1, rear = 3.
enqueue d ends.
dequeue c ends.
front = 2, rear = 4.
enqueue e ends.
dequeue d ends.
front = 3, rear = 0.
enqueue b ends.
front = 3, rear = 1.
enqueue f ends.
dequeue e ends.
dequeue b ends.
dequeue f ends.
Levelwise: acdebf


--------------------------------
Process exited after 0.1319 seconds with return value 0
请按任意键继续. . .

相关图示

 

 

 

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