【数据结构】二叉树的节点数,叶子数,第K层节点数,高度,查找x节点,判断是否为完全二叉树等方法【下】

简介: 六、二叉树叶子节点个数1.代码:2.测试结果:七、二叉树第k层节点个数1.代码:2.测试结果:八、二叉树查找值为x的节点1.代码:2.测试结果:九、判断二叉树是否是完全二叉树1.代码:2.测试结果:十、补充:队列代码Queue.hQueue.c

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文章目录

六、二叉树叶子节点个数

思路:

1.向下递归的条件是当前节点左或者右节点有一个为空,一个不为空。

2.当不满足下面的if语句时,就会return 左右两个节点,从而递归继续向下寻找叶子节点,

3.直到当前节点为空时,就停止返回0;或者找到叶子节点,返回1

1.代码:

// 二叉树叶子节点个数
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
  //向下递归的条件是当前节点左或者右节点有一个为空,一个不为空。
  //当不满足下面的if语句时,就会return 左右两个节点,从而递归继续向下寻找叶子节点,
  //直到当前节点为空时,就停止返回0;或者找到叶子节点,返回1
  if (root == NULL)
    return 0;
  if (root->_left == NULL && root->_right == NULL)
    return 1;
  return BinaryTreeLeafSize(root->_left) 
  + BinaryTreeLeafSize(root->_right);
}

2.测试结果:

七、二叉树第k层节点个数

思路:

1.当找到第k==1,就返回1,意思是第k层个数+1;

2.当节点为空时,就结束向下递归,开始往回走。

3.如果不满足if条件,就继续向下递归。

1.代码:

// 二叉树第k层节点个数
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
  //当找到第k==1,就返回1,意思是第k层个数+1;
  //当节点为空时,就结束向下递归,开始往回走。
  //如果不满足if条件,就继续向下递归。
  if (root == NULL)
    return 0;
  if (k == 1)
    return 1;
  return  BinaryTreeLevelKSize(root->_left, k - 1) 
  + BinaryTreeLevelKSize(root->_right, k - 1);
}

2.测试结果:

八、二叉树查找值为x的节点思路;

思路;

1.当root==NULL时,说明当前子树中没有没有找到,返回NULL

2.当root->_data==x时,就return 当前节点,停止向下递归,开始向上回。

3.如果不满足上面两个if条件,就向下递归左,再右节点,

4.如果root->_data == x成立,返回的就不是空值通过if判断,并返回tmp。

5.在一次递归中,如果没有找到等于x的节点,和root=NULL两个条件时,就返回NULL;

1.代码:

// 二叉树查找值为x的节点
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
  //当root==NULL时,说明当前子树中没有没有找到,返回NULL
  //当root->_data==x时,就return 当前节点,停止向下递归,开始向上回。
  //如果不满足上面两个if条件,就向下递归左,再右节点,
  //如果root->_data == x成立,返回的就不是空值通过if判断,并返回tmp。
  //在一次递归中,如果没有找到等于x的节点,和root=NULL两个条件时,就返回NULL;
  if (root == NULL)
    return NULL;
  if (root->_data == x)
    return root;
  BTNode* tmp = NULL;
  tmp=BinaryTreeFind(root->_left, x);
  if (tmp)
    return tmp;
  tmp = BinaryTreeFind(root->_right, x);
  if (tmp)
    return tmp;
  return NULL;
}

2.测试结果:

查询二叉树中节点值=3的节点。

九、判断二叉树是否是完全二叉树

思路:

1.开始层序遍历,直到遇到NULL为止。

2.从遇到NULL的位置开始继续向下遍历,如果还能遇到非空节点,则说明不是完全二叉树。

1.代码:

// 判断二叉树是否是完全二叉树
int BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
  Que q;
  QueueInit(&q);
  //开始层序遍历,直到遇到NULL为止
  if (root)
    QueuePush(&q,root);
  while (!QueueEmpty(&q))
  {
    BTNode* tmp = QueueFront(&q);
    if (tmp == NULL)
      return false;
    QueuePush(&q,tmp->_left);
    QueuePush(&q,tmp->_right);
    QueuePop(&q);
  }
  //从遇到NULL的位置开始继续向下遍历,如果还能遇到非空节点,则说明不是完全二叉树。
  while (!QueueEmpty(&q))
  {
    BTNode* tmp = QueueFront(&q);
    QueuePop(&q);
    if (tmp != NULL)
    {
      QueueDestroy(&q);
      return false;
    }
  }
  QueueDestroy(&q);
  return true;
}

2.测试结果:

十、补充:队列代码

Queue.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef struct BinaryTreeNode* QDataType;
typedef struct QueueNode
{
  struct QueueNode* next;
  QDataType data;
}QNode;
typedef struct Queue
{
  QNode* head;
  QNode* tail;
  int size;
}Que;
void QueueInit(Que* pq);
void QueueDestroy(Que* pq);
void QueuePush(Que* pq, QDataType x);
void QueuePop(Que* pq);
QDataType QueueFront(Que* pq);
QDataType QueueBack(Que* pq);
bool QueueEmpty(Que* pq);
int QueueSize(Que* pq);

Queue.c

#include "Queue.h"
void QueueInit(Que* pq)
{
  assert(pq);
  pq->head = pq->tail = NULL;
  pq->size = 0;
}
void QueueDestroy(Que* pq)
{
  assert(pq);
  QNode* cur = pq->head;
  while (cur)
  {
    QNode* next = cur->next;
    free(cur);
    cur = next;
  }
  pq->head = pq->tail = NULL;
  pq->size = 0;
}
void QueuePush(Que* pq, QDataType x)
{
  assert(pq);
  QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
  if (newnode == NULL)
  {
    perror("malloc fail");
    exit(-1);
  }
  newnode->data = x;
  newnode->next = NULL;
  if (pq->tail == NULL)
  {
    pq->head = pq->tail = newnode;
  }
  else
  {
    pq->tail->next = newnode;
    pq->tail = newnode;
  }
  pq->size++;
}
void QueuePop(Que* pq)
{
  assert(pq);
  assert(!QueueEmpty(pq));
  if (pq->head->next == NULL)
  {
    free(pq->head);
    pq->head = pq->tail = NULL;
  }
  else
  {
    QNode* next = pq->head->next;
    free(pq->head);
    pq->head = next;
  }
  pq->size--;
}
QDataType QueueFront(Que* pq)
{
  assert(pq);
  assert(!QueueEmpty(pq));
  return pq->head->data;
}
QDataType QueueBack(Que* pq)
{
  assert(pq);
  assert(!QueueEmpty(pq));
  return pq->tail->data;
}
bool QueueEmpty(Que* pq)
{
  assert(pq);
  return pq->head == NULL;
}
int QueueSize(Que* pq)
{
  assert(pq);
  return pq->size;
}


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