数据结构(初阶)—— 二叉树② ---链式结构(1)

简介: 数据结构(初阶)—— 二叉树② ---链式结构(1)

一、二叉树的遍历问题

二叉树的遍历分为:前序遍历、中序遍历、后续遍历和层序遍历;


方法:(前提:树不为空)


       前序遍历:访问根结点—>遍历左子树—>遍历右子树;(根、左、右)


       中序遍历:遍历左子树—>访问根结点—>遍历右子树;(左、根、右)


       后续遍历:遍历左子树—>遍历右子树—>访问根结点;(左、右、根)


       层序遍历:从上至下,从左至右顺序访问;


示例:

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

二、 二叉树链式结构实现

1.二叉树的结构设计

typedef char BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{
  BTDataType data;//结点
  struct BinaryTreeNode* left;//左子树
  struct BinaryTreeNode* right;//右子树
}BTNode;

2.创建二叉树及初始化

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

//二叉树的初始化
BTNode* BuyNode(BTDataType x)
{
  BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
  if (newnode == NULL)
  {
    printf("malloc fail\n");
    exit(-1);
  }
  newnode->data = x;
  newnode->left = newnode->right = NULL;
  return newnode;
}
//创建二叉树
BTNode* CreatBinaryTree()
{
  BTNode* nodeA = BuyNode('A');
  BTNode* nodeB = BuyNode('B');
  BTNode* nodeC = BuyNode('C');
  BTNode* nodeD = BuyNode('D');
  BTNode* nodeE = BuyNode('E');
  BTNode* nodeF = BuyNode('F');
  nodeA->left = nodeB;
  nodeA->right = nodeC;
  nodeB->left = nodeD;
  nodeC->left = nodeE;
  nodeC->right = nodeF;
  return nodeA;
}

3.二叉树的前序遍历

//二叉树的前序遍历
void PreOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("NULL ");
    return;
  }
  printf("%c ", root->data);//访问根结点
  PreOrder(root->left);//遍历左子树
  PreOrder(root->right);//遍历右子树
}

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

4.二叉树的中序遍历

中序递归原理和前序类似;画图分析即可;

//二叉树的中序遍历
void InOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("NULL ");
    return;
  }
  InOrder(root->left);//遍历左子树
  printf("%c ", root->data);//访问根结点
  InOrder(root->right);//遍历右子树
}

5.二叉树的后续遍历

后序递归原理和前序类似;画图分析即可;

//二叉树的后序遍历
void PostOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("NULL ");
    return;
  }
  PostOrder(root->left);//遍历左子树
  PostOrder(root->right);//遍历右子树
  printf("%c ", root->data);//访问根结点
}

6.二叉树的结点个数

思路::遍历左子树的结点个数+遍历右子树的结点个数;

//方法一(最优)
int BinaryTreeSize1(BTNode* root)
{
  return root == NULL ? 0 : BinaryTreeSize1(root->left) + BinaryTreeSize1(root->right) + 1;
}
//方法二
void BinaryTreeSize2(BTNode* root, int* pn)
{
  if (root == NULL)
  {
    return;
  }
  ++(*pn);
  BinaryTreeSize2(root->left, pn);
  BinaryTreeSize2(root->right, pn);
}

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

7.二叉树叶子结点个数

叶子结点:就是度为0的点,我们通过遍历它的左子树和右子树的叶子结点个数并相加;

// 二叉树叶子节点个数
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
    //树为空,没有叶子结点
  if (root == NULL)
  {
    return 0;
  }
    //只有一个节点,说明只有一个叶子结点
  if (root->left == NULL && root->right == NULL)
  {
    return 1;
  }
    //上述两种情况都存在,就去遍历左子树和右子树
  return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);
}

8.二叉树第k层的结点给个数

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

// 二叉树第k层节点个数
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
  assert(k >= 1);
  if (root == NULL)
  {
    return 0;
  }
  if (k == 1)
  {
    return 1;
  }
  //root不等于空,k也不等于1,说明root这棵树的第k节点在字树里面
  //转换成求左右子树的第k-1的节点数量;
  return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
}

9.二叉树的深度/高度

利用递归的思想,去遍历左右子树,存在两种可能(非空树的情况),递归以后,左右子树深度相等 或者不相等(左深或右深);1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

//二叉树深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    return 0;
  }
  int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);//算出左子树的深度
  int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);//算出右子树的深度
  return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;//谁大加1
}
目录
相关文章
|
1月前
|
存储 搜索推荐 算法
【数据结构】树型结构详解 + 堆的实现(c语言)(附源码)
本文介绍了树和二叉树的基本概念及结构,重点讲解了堆这一重要的数据结构。堆是一种特殊的完全二叉树,常用于实现优先队列和高效的排序算法(如堆排序)。文章详细描述了堆的性质、存储方式及其实现方法,包括插入、删除和取堆顶数据等操作的具体实现。通过这些内容,读者可以全面了解堆的原理和应用。
67 16
|
1月前
|
C语言
【数据结构】二叉树(c语言)(附源码)
本文介绍了如何使用链式结构实现二叉树的基本功能,包括前序、中序、后序和层序遍历,统计节点个数和树的高度,查找节点,判断是否为完全二叉树,以及销毁二叉树。通过手动创建一棵二叉树,详细讲解了每个功能的实现方法和代码示例,帮助读者深入理解递归和数据结构的应用。
107 8
|
2月前
|
存储 算法 关系型数据库
数据结构与算法学习二一:多路查找树、二叉树与B树、2-3树、B+树、B*树。(本章为了解基本知识即可,不做代码学习)
这篇文章主要介绍了多路查找树的基本概念,包括二叉树的局限性、多叉树的优化、B树及其变体(如2-3树、B+树、B*树)的特点和应用,旨在帮助读者理解这些数据结构在文件系统和数据库系统中的重要性和效率。
26 0
数据结构与算法学习二一:多路查找树、二叉树与B树、2-3树、B+树、B*树。(本章为了解基本知识即可,不做代码学习)
|
2月前
|
存储 算法 搜索推荐
数据结构与算法学习十七:顺序储存二叉树、线索化二叉树
这篇文章主要介绍了顺序存储二叉树和线索化二叉树的概念、特点、实现方式以及应用场景。
28 0
数据结构与算法学习十七:顺序储存二叉树、线索化二叉树
|
2月前
|
存储 算法
探索数据结构:分支的世界之二叉树与堆
探索数据结构:分支的世界之二叉树与堆
|
2月前
探索顺序结构:栈的实现方式
探索顺序结构:栈的实现方式
|
2月前
|
存储 算法
数据结构与算法学习十六:树的知识、二叉树、二叉树的遍历(前序、中序、后序、层次)、二叉树的查找(前序、中序、后序、层次)、二叉树的删除
这篇文章主要介绍了树和二叉树的基础知识,包括树的存储方式、二叉树的定义、遍历方法(前序、中序、后序、层次遍历),以及二叉树的查找和删除操作。
30 0
|
1月前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
137 9
|
25天前
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
24 1
|
12天前
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
30 5