线索二叉树 —C语言王道

简介: 目录线索二叉树概念——普通二叉树缺点——中序线索二叉树——先序线索二叉树——后序线索二叉树 —— 三种线索二叉树的比较二叉树的线索化普通方法代码中序线索化代码先序线索化代码后序线索二叉树代码

目录

线索二叉树概念

——普通二叉树缺点

——中序线索二叉树

——先序线索二叉树

——后序线索二叉树

—— 三种线索二叉树的比较


二叉树的线索化

普通方法代码

中序线索化代码

先序线索化代码

后序线索二叉树代码



线索二叉树概念

——普通二叉树缺点

1、普通二叉树在遍历的时候必须从根节点出发,不能从其中某一点开始遍历。


2、普通二叉树不能快速的找到某个结点的前驱。(可以实现,思路如下)


从根结点出发,重新进行一次中序遍历,指针q记录当前访问的结点,指针pre记录上一个被访的结点 ①当 q == p 时,pre为前驱


   ②当 pre == p 时,q为后继


缺点是找前驱,后继操作不方便:遍历操作必须从根开始


——中序线索二叉树

n个结点的二叉树,有n+1个空链域!可以用来记录n个前驱、后继的信息

image.png

指向前驱、后继的指针称为线索

图示说明

image.png

代码如下

//二叉树的结点(链式存储) 
typedef struct BiTNode{
  ElemType date;
  struct BiTNode *lchild, *rchild
}BiTNode ,*BiTree;
//线索二叉树结点 
typedef struct ThreadNode{
  ElemType date;
  struct ThreadNode *lchild *rchild;
  int ltag,rtag;
}ThreadNode,*ThreadTree;

tag == 0 ,表示指针是指向孩子

tag == 1,表示指针是指向“线索”

——先序线索二叉树

和上同理

image.png

——后序线索二叉树

和上同理

image.png

—— 三种线索二叉树的比较

image.png


二叉树的线索化

用土方法找到中序遍历前驱

普通方法代码

//辅助全局变量,用于查找p的前驱 
BiTNode *p;  //p指向目标结点 
BiTNode * pre = NULL; //指向当前访问结点的前驱 
BiTNode * fina = NULL; //用于记录最终结果 
void InOrder(BITree T){
  if(T != NULL){
    InOrder(T->lchild);  //递归遍历左子树 
    visit(T);          // 访问根结点 
    InOrder(T->rchild);  // 递归遍历右子树 
  }
} 
// 访问结点q
void visit(BoTNode *q){
  if(q == p)         //当前访问的结点刚好是p 
     final = pre;    //找到p的前驱 
  else 
     pre = q;   //pre指向当前访问的结点 
} 

中序线索化代码

当ltag = 0,rtag = 0 的时候,表示没有被线索化

//全局变量,pre指向当前访问结点的前驱 
ThreadNode *pre = NULL; 
//线索二叉树结点
typedef struct ThreadNode{
  ElemType data;
  struct ThreadNode *lchild,*rchild;
  int ltag,rtag;
}ThreadNode,*ThreadTree; 
//中序遍历二叉树,一边遍历一边线索化
void InThread(ThreadTree T){
  if(T!=NULL){
    InThread(T->lchild);  //中序遍历左子树 
    visit(T);             //访问根结点 
    InThread(T->rchild);  //中序遍历右子树 
  }
} 
void visit(ThreadNode *q) {
  if(q->lnext == NULL){ //左子树为空,建立前驱线索 
    q->lchild = pre;
    q->ltag = 1;
  }
  if(pre != NULL && pre->rchild == NULL){
    pre->rchild = q;     //建立前驱结点后继线索 
    pre->rtag = 1;
  }
  pre = q;
}
//中序线索化二叉树
void  CreateInThread(ThreadTree T){
  pre = NULL;
  if(T!=NULL){      //非空二叉树才能线索化 
      InThread(T);  //中序线索化二叉树 
      if(pre->rchild==NULL)
         pre->rtag = 1; //处理遍历的最后一个结点 
  } 
} 

先序线索化代码

//全局变量,pre指向当前访问结点的前驱 
ThreadNode *pre = NULL; 
//线索二叉树结点
typedef struct ThreadNode{
  ElemType data;
  struct ThreadNode *lchild,*rchild;
  int ltag,rtag;
}ThreadNode,*ThreadTree; 
//先序遍历二叉树
void InThread(ThreadTree T){
  if(T!=NULL){
    visit(T);
    if(t->ltag == 0)
      preThread(T->lchild);
    PreThread(T->rchild); 
  }
} 
void visit(ThreadNode*q) {
  if(q->lnext == NULL){ //左子树为空,建立前驱线索 
    q->lchild = pre;
    q->ltag = 1;
  }
  if(pre != NULL && pre->rchild == NULL){
    pre->rchild = q;     //建立前驱结点后继线索 
    pre->rtag = 1;
  }
  pre = q;
}
//先序线索化二叉树
void  CreateInThread(ThreadTree T){
  pre = NULL;
  if(T!=NULL){      //非空二叉树才能线索化 
      InThread(T);  //先序线索化二叉树 
      if(pre->rchild==NULL)
         pre->rtag = 1; //处理遍历的最后一个结点 
  } 
} 

后序线索二叉树代码

//全局变量,pre指向当前访问结点的前驱 
ThreadNode *pre = NULL; 
//线索二叉树结点
typedef struct ThreadNode{
  ElemType data;
  struct ThreadNode *lchild,*rchild;
  int ltag,rtag;
}ThreadNode,*ThreadTree; 
//后序遍历二叉树,一边遍历一边线索化
void InThread(ThreadTree T){
  if(T!=NULL){
    InThread(T->lchild);  //后序遍历左子树 
    InThread(T->rchild);  //后序遍历右子树 
    visit(T); 
  }
} 
void visit(ThreadNode *q) {
  if(q->lnext == NULL){ //左子树为空,建立前驱线索 
    q->lchild = pre;
    q->ltag = 1;
  }
  if(pre != NULL && pre->rchild == NULL){
    pre->rchild = q;     //建立前驱结点后继线索 
    pre->rtag = 1;
  }
  pre = q;
}
//中序线索化二叉树
void  CreateInThread(ThreadTree T){
  pre = NULL;
  if(T!=NULL){      //非空二叉树才能线索化 
      InThread(T);  //中序线索化二叉树 
      if(pre->rchild==NULL)
         pre->rtag = 1; //处理遍历的最后一个结点 
  } 
} 


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