数据结构基础--二叉树

数据结构基础--二叉树,第1张

先序遍历先从二叉树的根开始,然后到左子树,再到右子树。

遍历的结果是:ABDCEF

中序遍历先从左子树开始,然后到根,再到右子树。

遍历的结果是:DBAECF

后序遍历先从左子树开始,然后到右子树,再到根。

遍历的结果是:DBEFCA

打印自己,然后先遍历左节点再遍历右节点

这里的栈用处是为了保存二叉树的结构,以弥补二叉树无法获取父节点的结构特性。

不过需要注意的是后入栈的为左孩子,以保证优先遍历左侧。

第一个栈的处理顺序为,自上而下,自右而左。经过第二个栈的逆序,就变成了自下而上,自左而右。

每次将新节点加入队列时,将nlast更新成新节点。

当当前打印的节点等于last,执行换行并将last更新到下一行nlast。

举个例子(用 ! 分割,用 # 表空):

将序列化字符串转化成数组(比如这里通过 ! 分割)

所以我们需要引入一个变量 setleft 来确定下一次需要构建的节点方向。

每次构建新节点之后,下一次都会尝试构建其左侧节点。

而每次遇到空节点后,都会将顶元素推出,并尝试构建其的右侧节点。

因为他的队列,只负责记录下一次想要处理的节点。

并不需要在意左右与层级倒退,只需要处理节点为空的情况即可。

如下图中第三棵二叉树。

2节点的子树下方,左侧高度为2,右侧高度为0。所以不是一个平衡二叉树。

一旦一侧子节点为空,另一侧若高度大于2,则判定为否

目的都是提高搜索二叉树的效率,调整代价降低。

第一个错误的节点为第一次降序较大的节点

第二个错误的节点为第二次降序较小的节点

第一个错误的节点为此次降序较大的节点

第二个错误的节点为此次降序较小的节点

除最后一层无任何子 节点 外,每一层上的所有结点都有两个子结点二叉树。

从图形形态上看,满二叉树外观上是一个三角形

这种满二叉树的层数为L,节点数为N。

则N = 2^L-1 ,L = log(N+1)

满二叉树的结点要么是叶子结点,度为0,要么是度为2的结点,不存在度为1的结点。

在满二叉树的基础上,最后一层所有的结点都连续集中在最左边,这就是完全二叉树。

先遍历左子树左边界,再遍历右子树左边界。从而判断哪边为满二叉树。

满二叉树侧,N=2^H。非满二叉树侧,递归。

每层只遍历一个节点的子树,总计LogN。

每个子树获取右子树左边界遍,需要经历LogN次计算。

总复杂度O((LogN^2))

如果从下标从1开始存储,则编号为i的结点的主要关系为:

双亲:下取整 (i/2)

左孩子:2i

右孩子:2i+1

如果从下标从0开始存储,则编号为i的结点的主要关系为:

双亲:下取整 ((i-1)/2)

左孩子:2i+1

右孩子:2i+2

2的后序节点为3,2的前驱节点为1

下图中2,1两节点距离为2。3,5节点距离为5

三个情况下最大的结果,就是以head为头节点的整棵树上最远的距离。

Swift 算法实战之路:二叉树

左神牛课网算法课

#include<stdioh>

#include<stdlibh>

typedef struct node tree_pointer;

struct node{

char ch;

tree_pointer left_child,right_child;

};

tree_pointer root=NULL;

tree_pointer create(tree_pointer ptr)

{

char ch;

scanf("%c",&ch);

if(ch==' ')

ptr=NULL;

else{

ptr=(tree_pointer)malloc(sizeof(node));

ptr->ch=ch;

ptr->left_child=create(ptr->left_child);

ptr->right_child=create(ptr->right_child);

}

return ptr;

}

void preorder(tree_pointer ptr)

{

if(ptr){

printf("%c",ptr->ch);

preorder(ptr->left_child);

preorder(ptr->right_child);

}

}

void inorder(tree_pointer ptr)

{

if(ptr){

inorder(ptr->left_child);

printf("%c",ptr->ch);

inorder(ptr->right_child);

}

}

void postorder(tree_pointer ptr)

{

if(ptr){

postorder(ptr->left_child);

postorder(ptr->right_child);

printf("%c",ptr->ch);

}

}

void main()

{

printf("构建一个二叉树(结点数为n):\n");

root=create(root);

printf("前序遍历二叉树:\n");

preorder(root);

printf("\n");

printf("中序遍历二叉树:\n");

inorder(root);

printf("\n");

printf("后序遍历二叉树:\n");

postorder(root);

printf("\n");

}

#include<iostreamh>

#include<malloch>

#define FALSE 0

#define TRUE 1

#define OK 1

#define maxsize 100

typedef int status;

typedef int elemtype;

typedef struct binode

{

elemtype data;

struct binode lchild,rchild;

}binode,bitree;

status treecreated=FALSE;

int leafcount=0;

status createbitree(bitree t);

status preordertraverse(bitree t);

int height(bitree t);

void swap(bitree t);

void leafcounts(bitree t);

void main()

{

int choice=0;

status leave=FALSE,flag;

binode bt;

cout<<"===========二叉树演示程序==============="<<endl;

do

{

cout<<"1:创建一个二叉树,按先序遍历结果输入,空用0表示 "<<endl;

cout<<"2:先序遍历二叉树,递归方式遍历二叉树 "<<endl;

cout<<"3:求叶子数"<<endl;

cout<<"4:计算二叉树的高度"<<endl;

cout<<"5: 树进行左右翻转"<<endl;

cout<<"0:退出"<<endl;

cout<<"-------请输入你的选择:"<<endl;

cin>>choice;

switch(choice)

{

case 1:

if(treecreated)

{

cout<<"sorry,the tree has been already created!"<<endl;

break;

};

cout<<"请输入代表树的数字:"<<endl;

flag=createbitree(&bt);

if(flag==OK)

{

cout<<"你已经建立了一棵树了!"<<endl;

treecreated=TRUE;

}

break;

case 2:

if(!treecreated)

{

cout<<"sorry,you must create a tree for further steps!"<<endl;

break;

}

cout<<"先序遍历顺序:"<<endl;

preordertraverse(bt);

cout<<endl;

break;

case 3:

if(!treecreated)

{

cout<<"sorry,you must create a tree for further steps!"<<endl;

break;

}

leafcounts(bt);

cout<<"树的叶子数:"<<leafcount<<endl;

cout<<endl;

break;

case 4:

int h;

h=height(bt);

cout<<"树的高度:"<<h<<endl;

break;

case 5:

swap(&bt);

cout<<"树已经翻转!!!"<<endl;

break;

case 0:

leave=TRUE;

break;

}

}while(!leave);

cout<<" 谢谢 再见了!!!"<<endl;

}

//递归方法实现创建

status createbitree(bitree t)

{

int ch=0;

cin>>ch;

if(ch==0) //输入如果是0表示是空

(t)=NULL;

else

{

(t)=(bitree)malloc(sizeof(binode)); //申请空间

(t)->data=ch; //把数据传给他

createbitree(&(t)->lchild); //左孩子重新进入创建函数

createbitree(&(t)->rchild); //右孩子重新进入创建函数

}

return OK;

}

//递归方法实现先序遍历

status preordertraverse(bitree t)

{

if(t)

{

cout<<t->data<<" "; //先把头结点输出

preordertraverse(t->lchild); //然后是左结点

preordertraverse(t->rchild); //然后是右结点

return OK;

}

else

return OK;

}

int height(bitree t)

{

(以下有一段代码,自己先看看学学吧)

数据结构C语言版 二叉树的顺序存储表示和实现

P126

编译环境:Dev-C++ 4992

日期:2011年2月13日

/

#include <stdioh>

typedef char TElemType;

// 二叉树的顺序存储表示

#define MAX_TREE_SIZE 100 // 二叉树的最大结点数

typedef TElemType SqBiTree[MAX_TREE_SIZE]; // 0号单元存储根结点

typedef struct

{

int level, //结点的层

order; //本层序号(按满二叉树计算)

}position;

typedef int QElemType;

// 队列的顺序存储结构(可用于循环队列和非循环队列)

#define MAXQSIZE 5 // 最大队列长度(对于循环队列,最大队列长度要减1)

typedef struct

{

QElemType base; // 初始化的动态分配存储空间 相当于一个数组

int front; // 头指针,若队列不空,指向队列头元素,相当于一个数组下标

int rear; // 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置

// 相当于一个数组下标

}SqQueue;

#define ClearBiTree InitBiTree // 在顺序存储结构中,两函数完全一样

TElemType Nil = ' '; // 设空为字符型的空格符

// 构造空二叉树T。因为T是固定数组,不会改变,故不需要&

int InitBiTree(SqBiTree T)

{

int i;

for(i=0;i<MAX_TREE_SIZE;i++)

T[i]=Nil; // 初值为空

return 1;

}

void DestroyBiTree()

{

// 由于SqBiTree是定长类型,无法销毁

}

// 按层序次序输入二叉树中结点的值(字符型或整型), 构造顺序存储的二叉树T

int CreateBiTree(SqBiTree T)

{

int i = 0, l;

char s[MAX_TREE_SIZE];

printf("请按层序输入结点的值(字符),空格表示空结点,结点数≤%d:\n",

MAX_TREE_SIZE);

printf("例如:abcefgh\n");

gets(s); // 输入字符串

l = strlen(s); // 求字符串的长度

for(;i<l;i++) // 将字符串赋值给T

{

T[i]=s[i];

// 此结点(不空)无双亲且不是根,T[(i+1)/2-1] == Nil表示T[i]无双亲

if(i!=0 && T[(i+1)/2-1] == Nil && T[i] != Nil)

{

printf("出现无双亲的非根结点%c\n",T[i]);

exit(0);

}

}

for(i=l;i<MAX_TREE_SIZE;i++) // 将空赋值给T的后面的结点

T[i]=Nil;

return 1;

}

// 若T为空二叉树,则返回1,否则0

int BiTreeEmpty(SqBiTree T)

{

if(T[0]==Nil) // 根结点为空,则树空

return 1;

else

return 0;

}

// 返回T的深度

int BiTreeDepth(SqBiTree T)

{

int i,j=-1;

for(i=MAX_TREE_SIZE-1;i>=0;i--) // 找到最后一个结点

if(T[i] != Nil)

break;

i++; // 为了便于计算

do

j++;

while(i>=pow(2,j)); //i > pow(2, depth-1) && i <= pow(2, depth)

return j; //j = depth;

}

// 当T不空,用e返回T的根,返回1;否则返回0,e无定义

int Root(SqBiTree T,TElemType e)

{

if(BiTreeEmpty(T)) // T空

return 0;

else

{

e=T[0];

return 1;

}

}

// 返回处于位置e(层,本层序号)的结点的值

TElemType Value(SqBiTree T,position e)

{

// 将层、本层序号转为矩阵的序号

return T[((int)pow(2,elevel-1) - 1) + (eorder - 1)];

// ((int)pow(2,elevel-1) - 1)为该elevel的结点个数,

// (eorder - 1)为本层的位置

}

// 给处于位置e(层,本层序号)的结点赋新值value

int Assign(SqBiTree T,position e,TElemType value)

{

// 将层、本层序号转为矩阵的序号

int i = (int)pow(2,elevel-1) + eorder - 2;

if(value != Nil && T[(i+1)/2-1] == Nil) // 叶子非空值但双亲为空

return 0;

else if(value == Nil && (T[i2+1] != Nil || T[i2+2] != Nil))

// 双亲空值但有叶子(不空)

return 0;

T[i]=value;

return 1;

}

// 若e是T的非根结点,则返回它的双亲,否则返回"空"

TElemType Parent(SqBiTree T,TElemType e)

{

int i;

if(T[0]==Nil) // 空树

return Nil;

for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)

if(T[i]==e) // 找到e

return T[(i+1)/2-1];

return Nil; // 没找到e

}

// 返回e的左孩子。若e无左孩子,则返回"空"

TElemType LeftChild(SqBiTree T,TElemType e)

{

int i;

if(T[0]==Nil) // 空树

return Nil;

for(i=0;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)

if(T[i]==e) // 找到e

return T[i2+1];

return Nil; // 没找到e

}

// 返回e的右孩子。若e无右孩子,则返回"空"

TElemType RightChild(SqBiTree T,TElemType e)

{

int i;

if(T[0]==Nil) // 空树

return Nil;

for(i=0;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)

if(T[i]==e) // 找到e

return T[i2+2];

return Nil; // 没找到e

}

// 返回e的左兄弟。若e是T的左孩子或无左兄弟,则返回"空"

TElemType LeftSibling(SqBiTree T,TElemType e)

{

int i;

if(T[0]==Nil) // 空树

return Nil;

for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)

if(T[i] == e && i%2 == 0) // 找到e且其序号为偶数(是右孩子)

return T[i-1];

return Nil; // 没找到e

}

// 返回e的右兄弟。若e是T的右孩子或无右兄弟,则返回"空"

TElemType RightSibling(SqBiTree T,TElemType e)

{

int i;

if(T[0]==Nil) // 空树

return Nil;

for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++)

if(T[i]==e&&i%2) // 找到e且其序号为奇数(是左孩子)

return T[i+1];

return Nil; // 没找到e

}

// 把从q的j结点开始的子树移为从T的i结点开始的子树

// InsertChild()用到

void Move(SqBiTree q,int j,SqBiTree T,int i)

{

if(q[2j+1] != Nil) // q的左子树不空

Move(q,(2j+1),T,(2i+1)); // 把q的j结点的左子树移为T的i结点的左子树

if(q[2j+2] != Nil) // q的右子树不空

Move(q,(2j+2),T,(2i+2)); // 把q的j结点的右子树移为T的i结点的右子树

T[i]=q[j]; // 把q的j结点移为T的i结点

q[j]=Nil; // 把q的j结点置空

}

// 根据LR为0或1,插入c为T中p结点的左或右子树。p结点的原有左或

// 右子树则成为c的右子树

int InsertChild(SqBiTree T,TElemType p,int LR,SqBiTree c)

{

int j,k,i=0;

for(j=0;j<(int)pow(2,BiTreeDepth(T))-1;j++) // 查找p的序号

if(T[j]==p) // j为p的序号

break;

k=2j+1+LR; // k为p的左或右孩子的序号

if(T[k] != Nil) // p原来的左或右孩子不空

Move(T,k,T,2k+2); // 把从T的k结点开始的子树移为从k结点的右子树开始的子树

Move(c,i,T,k); // 把从c的i结点开始的子树移为从T的k结点开始的子树

return 1;

}

// 构造一个空队列Q

int InitQueue(SqQueue Q)

{

(Q)base=(QElemType )malloc(MAXQSIZEsizeof(QElemType)); //分配定长的空间,相当于一个数组

if(!(Q)base) // 存储分配失败

exit(0);

(Q)front=(Q)rear=0; //初始化下标

return 1;

}

// 插入元素e为Q的新的队尾元素

int EnQueue(SqQueue Q,QElemType e)

{

if((Q)rear>=MAXQSIZE)

{ // 队列满,增加1个存储单元

(Q)base=(QElemType )realloc((Q)base,((Q)rear+1)sizeof(QElemType));

if(!(Q)base) // 增加单元失败

return 0;

}

((Q)base+(Q)rear)=e;

(Q)rear++;

return 1;

}

// 若队列不空,则删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回1,否则返回0

int DeQueue(SqQueue Q,QElemType e)

{

if((Q)front==(Q)rear) // 队列空

return 0;

e=(Q)base[(Q)front];

(Q)front=(Q)front+1;

return 1;

}

// 根据LR为1或0,删除T中p所指结点的左或右子树

int DeleteChild(SqBiTree T,position p,int LR)

{

int i;

int k=1; // 队列不空的标志

SqQueue q;

InitQueue(&q); // 初始化队列,用于存放待删除的结点

i=(int)pow(2,plevel-1)+porder-2; // 将层、本层序号转为矩阵的序号

if(T[i]==Nil) // 此结点空

return 0;

i=i2+1+LR; // 待删除子树的根结点在矩阵中的序号

while(k)

{

if(T[2i+1]!=Nil) // 左结点不空

EnQueue(&q,2i+1); // 入队左结点的序号

if(T[2i+2]!=Nil) // 右结点不空

EnQueue(&q,2i+2); // 入队右结点的序号

T[i]=Nil; // 删除此结点

k=DeQueue(&q,&i); // 队列不空

}

return 1;

}

int(VisitFunc)(TElemType); // 函数变量

void PreTraverse(SqBiTree T,int e)

{

// PreOrderTraverse()调用

VisitFunc(T[e]); //先调用函数VisitFunc处理根

if(T[2e+1]!=Nil) // 左子树不空

PreTraverse(T,2e+1); //然后处理左子树

if(T[2e+2]!=Nil) // 右子树不空

PreTraverse(T,2e+2);

}

// 先序遍历T,对每个结点调用函数Visit一次且仅一次。

int PreOrderTraverse(SqBiTree T,int(Visit)(TElemType))

{

VisitFunc=Visit;

if(!BiTreeEmpty(T)) // 树不空

PreTraverse(T,0);

printf("\n");

return 1;

}

// InOrderTraverse()调用

void InTraverse(SqBiTree T,int e)

{

if(T[2e+1]!=Nil) // 左子树不空

InTraverse(T,2e+1);

VisitFunc(T[e]);

if(T[2e+2]!=Nil) // 右子树不空

InTraverse(T,2e+2);

}

// 中序遍历T,对每个结点调用函数Visit一次且仅一次。

int InOrderTraverse(SqBiTree T,int(Visit)(TElemType))

{

VisitFunc=Visit;

if(!BiTreeEmpty(T)) // 树不空

InTraverse(T,0);

printf("\n");

return 1;

}

// PostOrderTraverse()调用

void PostTraverse(SqBiTree T,int e)

{

if(T[2e+1]!=Nil) // 左子树不空

PostTraverse(T,2e+1);

if(T[2e+2]!=Nil) // 右子树不空

PostTraverse(T,2e+2);

VisitFunc(T[e]);

}

// 后序遍历T,对每个结点调用函数Visit一次且仅一次。

int PostOrderTraverse(SqBiTree T,int(Visit)(TElemType))

{

VisitFunc = Visit;

if(!BiTreeEmpty(T)) // 树不空

PostTraverse(T,0);

printf("\n");

return 1;

}

// 层序遍历二叉树

void LevelOrderTraverse(SqBiTree T,int(Visit)(TElemType))

{

int i=MAX_TREE_SIZE-1,j;

while(T[i] == Nil)

i--; // 找到最后一个非空结点的序号

for(j=0;j<=i;j++) // 从根结点起,按层序遍历二叉树

if(T[j] != Nil)

Visit(T[j]); // 只遍历非空的结点

printf("\n");

}

// 逐层、按本层序号输出二叉树

void Print(SqBiTree T)

{

int j,k;

position p;

TElemType e;

for(j=1;j<=BiTreeDepth(T);j++)

{

printf("第%d层: ",j);

for(k=1; k <= pow(2,j-1);k++)

{

plevel=j;

porder=k;

e=Value(T,p);

if(e!=Nil)

printf("%d:%c ",k,e);

}

printf("\n");

}

}

int visit(TElemType e)

{

printf("%c ",e);

return 0;

}

int main()

{

int i,j;

position p;

TElemType e;

SqBiTree T,s;

InitBiTree(T);

CreateBiTree(T);

printf("建立二叉树后,树空否?%d(1:是 0:否) 树的深度=%d\n",

BiTreeEmpty(T),BiTreeDepth(T));

i=Root(T,&e);

if(i)

printf("二叉树的根为:%c\n",e);

else

printf("树空,无根\n");

printf("层序遍历二叉树:\n");

LevelOrderTraverse(T,visit);

printf("中序遍历二叉树:\n");

InOrderTraverse(T,visit);

printf("后序遍历二叉树:\n");

PostOrderTraverse(T,visit);

printf("请输入待修改结点的层号 本层序号: ");

scanf("%d%d%c",&plevel,&porder);

e=Value(T,p);

printf("待修改结点的原值为%c请输入新值: ",e);

scanf("%c%c",&e);

Assign(T,p,e);

printf("先序遍历二叉树:\n");

PreOrderTraverse(T,visit);

printf("结点%c的双亲为%c,左右孩子分别为",e,Parent(T,e));

printf("%c,%c,左右兄弟分别为",LeftChild(T,e),RightChild(T,e));

printf("%c,%c\n",LeftSibling(T,e),RightSibling(T,e));

InitBiTree(s);

printf("建立右子树为空的树s:\n");

CreateBiTree(s);

printf("树s插到树T中,请输入树T中树s的双亲结点 s为左(0)或右(1)子树: ");

scanf("%c%d%c",&e,&j);

InsertChild(T,e,j,s);

Print(T);

printf("删除子树,请输入待删除子树根结点的层号 本层序号 左(0)或右(1)子树: ");

scanf("%d%d%d%c",&plevel,&porder,&j);

DeleteChild(T,p,j);

Print(T);

ClearBiTree(T);

printf("清除二叉树后,树空否?%d(1:是 0:否) 树的深度=%d\n",

BiTreeEmpty(T),BiTreeDepth(T));

i=Root(T,&e);

if(i)

printf("二叉树的根为:%c\n",e);

else

printf("树空,无根\n");

system("pause");

return 0;

}

/

输出效果:

请按层序输入结点的值(字符),空格表示空结点,结点数≤100:

例如:abcefgh

abcdefgh

建立二叉树后,树空否?0(1:是 0:否) 树的深度=4

二叉树的根为:a

层序遍历二叉树:

a b c d e f g h

中序遍历二叉树:

h d b e a f c g

后序遍历二叉树:

h d e b f g c a

请输入待修改结点的层号 本层序号: 3 2

待修改结点的原值为e请输入新值: i

先序遍历二叉树:

a b d h i c f g

结点i的双亲为b,左右孩子分别为 , ,左右兄弟分别为d,

建立右子树为空的树s:

请按层序输入结点的值(字符),空格表示空结点,结点数≤100:

例如:abcefgh

jk l

树s插到树T中,请输入树T中树s的双亲结点 s为左(0)或右(1)子树: i 0

第1层: 1:a

第2层: 1:b 2:c

第3层: 1:d 2:i 3:f 4:g

第4层: 1:h 3:j

第5层: 5:k

第6层: 9:l

删除子树,请输入待删除子树根结点的层号 本层序号 左(0)或右(1)子树: 2 1 0

第1层: 1:a

第2层: 1:b 2:c

第3层: 2:i 3:f 4:g

第4层: 3:j

第5层: 5:k

第6层: 9:l

清除二叉树后,树空否?1(1:是 0:否) 树的深度=0

树空,无根

请按任意键继续

/

#include<iostream>

#include<map>

using namespace std;

const int N=15e3+100;

struct node{

int v;//结点值

int l,r;//左右孩子的下标

st()

{//初始化

l=r=-1;

}

}tree[4N];//4倍空间,用来储存二叉树

map<int,int>mp;//储存数值在数组a中的下标

int a[N];//基础数组,数组tree在其基础上建树

int n=1;//1 5 8 0 0 0 6 0 0

void build_tree(int rt,int &num)

{//构建二叉树

if(a[num]==0)

{//a[num]==0,表示空结点

tree[rt]v=-1;

}

else

{

if(mpcount(a[num])==0)

mp[a[num]]=rt;//储存a[num]在树中的位置

tree[rt]v=a[num];//结点赋值

num++;

build_tree(2rt,num);//左孩子

num++;

build_tree(2rt+1,num);//右孩子

}

}

/

1 5 8 0 0 0 6 0 0

3

8 1 6

/

int main()

{

int x=1,m=0;

do

{

cin>>a[n++];//储存结点值

}

while(getchar()!='\n');//回车结束输入

build_tree(1,x);//构建二叉树(结构体数组模拟)

cin>>m;//查询次数

for(int i=0;i<m;i++)

{

int num,y;

cin>>num;//查询值

y=mp[num];//mp[num]是num在tree数组中的位置,查询效率O(log2n)

y/=2;//左右孩子的下标除以2,就是父节点的下标

if(y==0)

{//父节点下标为0,既是根节点

cout<<0<<endl;

}

else

{//输出父节点值

cout<<tree[y]v<<endl;

}

}

return 0;

}

自己写的,运行通过,MFC的有点难弄,将就着用吧。

queueh//链式队列用于层序遍历树

// queueh: interface for the queue class

//

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

#if !defined(AFX_QUEUE_H__6515EF6D_27AA_4799_95F8_6FE216E99F0F__INCLUDED_)

#define AFX_QUEUE_H__6515EF6D_27AA_4799_95F8_6FE216E99F0F__INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000

#pragma once

#endif // _MSC_VER > 1000

#include <iostreamh>

#include <asserth>

template<class T>

struct LinkNode

{

T data;

LinkNode<T> link;

LinkNode(LinkNode<T> ptr = NULL){link = ptr;}//仅初始化指针成员的初始函数

LinkNode(const T& item,LinkNode<T> ptr = NULL)

{data = item;link = ptr;}  //初始化数据与指针成员的构造函数

};

template <class T>

class queue

{

private:

LinkNode<T> front,rear;//

public:

queue():rear(NULL),front(NULL){};//

~queue(){makeempty();};//

bool EnQueue(T &x);//

bool DeQueue(T &x);//

bool getFront(T &x);//

void makeempty();//

bool Isempty()const{return front==NULL;}//

int getSize()const;//

friend ostream &operator<<(ostream &os,queue<T> &q);//

};

template<class T>

void queue<T>::makeempty()

{

LinkNode<T> p;

while(front!=NULL)

{

p=front;

front=front->link;

delete p;

}

}

template <class T>

bool queue<T>::EnQueue(T &x)

{

if(front==NULL)

{

front=rear=new LinkNode<T>(x);

if(front==NULL)

return false;

}

else

{

rear->link=new LinkNode<T>(x);

if(rear==NULL)

return false;

rear=rear->link;

}

return true;

}

template <class T>

bool queue<T>::DeQueue(T &x)

{

if(Isempty())return false;

LinkNode<T> p=front;

x=front->data;

front=front->link;

delete p;

return true;

}

template<class T>

bool queue<T>::getFront(T &x)

{

if(Isempty())return false;

x=front->data;

return true;

}

template <class T>

int queue<T>::getSize() const

{

LinkNode<T> p=front;

int k=0;

while(p)

{

k++;

p=p->link;

}

return k;

}

#endif // !defined(AFX_QUEUE_H__6515EF6D_27AA_4799_95F8_6FE216E99F0F__INCLUDED_)

BinaryTreeh

// BinaryTreeh: interface for the BinaryTree class

//

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

#if !defined(AFX_BINARYTREE_H__61FEB349_65EE_40FB_82DF_25FFBCBDFC6E__INCLUDED_)

#define AFX_BINARYTREE_H__61FEB349_65EE_40FB_82DF_25FFBCBDFC6E__INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000

#pragma once

#endif // _MSC_VER > 1000

#include <iostreamh>

typedef int T;

struct BinTreeNode

{

T data;

BinTreeNode  leftChild,rightChild;

BinTreeNode():leftChild(NULL),rightChild(NULL){}

BinTreeNode(T x,BinTreeNode l=NULL,BinTreeNode r=NULL):data(x),leftChild(l),rightChild(r){}

};

class BinaryTree {

public:

BinaryTree():root(NULL){}   //

BinaryTree(T value):RefValue(value) ,root(NULL){}         //

~BinaryTree(){destroy(root);}/////////

void CreateBinTree(){CreateBinTree(root);}

bool IsEmpty(){return(root==NULL)true:false;}////////

BinTreeNode Parent(BinTreeNode current)/////////

{return(root==NULL||root==current)NULL:Parent(root,current);}//////

BinTreeNode LeftChild(BinTreeNode current)////

{return(current!=NULL)current->leftChild:NULL;}

BinTreeNode RightChild(BinTreeNode current)///////

{return(current!=NULL)current->rightChild:NULL;}

int Height(){return Height(root);}///////

int Size(){return Size(root);}///////

BinTreeNode getRoot()const{return root;}///////

void preOrder()///////

{preOrder(root);}

void inOrder()///////

{inOrder(root);}

void postOrder()///

{postOrder(root);}

void levelOrder()/////

{levelOrder(root);}

void destroy(){destroy(root);};

int Leaves (){return leaves(root);}

protected:

BinTreeNode  root;

T RefValue;

void CreateBinTree(BinTreeNode  &subTree);

bool Insert(BinTreeNode  &subTree,const T &x);////////

void destroy(BinTreeNode  &subTree);/////

bool Find(BinTreeNode  &subTree,const T &x);///////

BinTreeNode  Copy(BinTreeNode orignode);///////

int Height(BinTreeNode  subTree);////////

int Size(BinTreeNode  subTree);///////

BinTreeNode Parent(BinTreeNode Parent,BinTreeNode current);//////

BinTreeNode Find(BinTreeNode  &subTree,const T &x)const;////////

void Traverse(BinTreeNode  &subTree,ostream &out);///////

void preOrder(BinTreeNode  &subTree);///////

void inOrder(BinTreeNode  &subTree);///////

void postOrder(BinTreeNode  &subTree);///////

void levelOrder(BinTreeNode &subtree);

int leaves(BinTreeNode  &subTree);

};

#endif // !defined(AFX_BINARYTREE_H__61FEB349_65EE_40FB_82DF_25FFBCBDFC6E__INCLUDED_)

BinaryTreecpp

// BinaryTreecpp: implementation of the BinaryTree class

//

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include "BinaryTreeh"

#include<stdlibh>

#include "queueh"

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Construction/Destruction

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

void BinaryTree::CreateBinTree(BinTreeNode  &subTree)       /////////建立二叉树

{

T item;

cin>>item;

if(item!=RefValue)

{

subTree=new BinTreeNode(item);

if(subTree==NULL)

{

cerr<<"存储分配错误!"<<endl;

exit(1);

}

CreateBinTree(subTree->leftChild);

CreateBinTree(subTree->rightChild);

}

else subTree=NULL;

}

void BinaryTree::destroy(BinTreeNode & subTree)        ////删除二叉树

{

if(subTree!=NULL)

{

destroy(subTree->leftChild);

destroy(subTree->rightChild);

delete subTree;

}

}

BinTreeNode BinaryTree::Parent(BinTreeNode subTree, BinTreeNode current)  //找父母结点

{

if(subTree==NULL)  return NULL;

if(subTree->leftChild==current||subTree->rightChild==current)

return subTree;

BinTreeNode p;

if((p=Parent(subTree->leftChild,current))!=NULL)  return p;

else return Parent(subTree->rightChild,current);

}

void BinaryTree::preOrder( BinTreeNode  &subTree)   //前序遍历

{

if(subTree!=NULL)

{

cout<<subTree->data<<" ";

preOrder(subTree->leftChild);

preOrder(subTree->rightChild);

}

}

void BinaryTree::inOrder( BinTreeNode  &subTree)    //中序遍历

{

if(subTree!=NULL)

{

inOrder(subTree->leftChild);

cout<<subTree->data<<" ";

inOrder(subTree->rightChild);

}

}

void BinaryTree::postOrder( BinTreeNode &subTree )   // 后序遍历

{

if(subTree!=NULL)

{

postOrder(subTree->leftChild);

postOrder(subTree->rightChild);

cout<<subTree->data<<" ";

}

}

void BinaryTree::levelOrder(BinTreeNode &subtree)   //层序遍历

{

if(root==NULL)return;

queue<BinTreeNode> Q;

BinTreeNode p=root;

QEnQueue(p);

while(!QIsempty())

{

QDeQueue(p);

cout<<p->data<<" ";

if(p->leftChild)

QEnQueue(p->leftChild);

if(p->rightChild)

QEnQueue(p->rightChild);

}

}

int BinaryTree::Size(BinTreeNode subTree)               //求结点个数

{

if(subTree==NULL) return 0;

else return 1+Size(subTree->leftChild)+Size(subTree->rightChild);

}

int BinaryTree::Height(BinTreeNode subTree)     //求数的深度

{

if(subTree==NULL) return 0;

else

{

int i=Height(subTree->leftChild);

int j=Height(subTree->rightChild);

return (i>j)i+1:j+1;

}

}

int BinaryTree::leaves(BinTreeNode  &subTree)       //求叶子节点个数

{

if(subTree==NULL) return 0;

else if(subTree->leftChild==NULL&&subTree->rightChild==NULL)return 1;

else

{

int i=leaves(subTree->leftChild);

int j=leaves(subTree->rightChild);

return i+j;

}

}

主函数:

#include "BinaryTreeh"

int main_menu()

{

char option;

while(1)

{

cout<<"    主菜单"<<endl;

cout<<endl;

cout<<"    请选择 *** 作:"<<endl;

cout<<"   1 建立树:"<<endl;

cout<<"   2 清空树"<<endl;

cout<<"   3 退出"<<endl;

cin>>option;

switch(option)

{

case '1':

return 1;

case '2':

return 2;

case '3':

return 3;

default:

cout<<"输入错误,请检查输入!"<<endl;

break;

}

}

}

int tree_menu(BinaryTree &btn)

{

char option;

while(1)

{

cout<<"   树的相关 *** 作:"<<endl;

cout<<"    请选择 *** 作:"<<endl;

//cout<<"  1 输入节点"<<endl;

cout<<"  2 按前序输出"<<endl;

cout<<"  3 按中序输出"<<endl;

cout<<"  4 按后序输出"<<endl;

cout<<"  5 按层序输出"<<endl;

cout<<"  6 求节点个数"<<endl;

cout<<"  7 求树的深度"<<endl;

cout<<"  8 求树的高度"<<endl;

cout<<"  9 返回主菜单"<<endl;

cin>>option;

switch(option)

{

//   case '1':

//    {

//     cout<<"输入节点,-1为结束标志"<<endl;

//     btnCreateBinTree();

//     break;

//    }

case '2':

{

cout<<"按前序输出为:"<<endl;

btnpreOrder();

break;

}

case '3':

{

cout<<"按中序输出为:"<<endl;

btninOrder();

break;

}

case '4':

{

cout<<"按后序输出为:"<<endl;

btnpostOrder();

break;

}

case '5':

{

cout<<"按层序输出为:"<<endl;

btnlevelOrder();

break;

}

case '6':

{

cout<<"节点个数为:"<<btnSize()<<endl;

break;

}

case '7':

{

cout<<"求树的深度为:"<<btnHeight()<<endl;

break;

}

case '8':

{

cout<<"求树的高度为:"<<btnHeight()<<endl;

break;

}

case '9':

return 9;

default:

cout<<"输入有误,请检查输入!"<<endl;

break;

}

}

}

int main()

{

bool bCreated=false;

int op;

BinaryTree btn(-1);

while(1)

{

op=main_menu();

switch(op)

{

case 1:

{

if(!bCreated)

{

cout<<"1 输入节点,-1为结束标志"<<endl;

btnCreateBinTree();

}

bCreated=true;

tree_menu(btn);

break;

}

case 2:

{

btndestroy();

bCreated=false;

break;

}

case 3:

return 0;

}

}

return 0;

}

以上就是关于数据结构基础--二叉树全部的内容,包括:数据结构基础--二叉树、数据结构 c语言版二叉树(1) 建立一棵含有n个结点的二叉树,采用二叉链表存储;、数据结构 二叉树同构等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

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