二叉树的遍历(前序、中序、后序)| C语言

简介: 二叉树的遍历(前序、中序、后序)| C语言

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目录


1.前序遍历

步骤详解

代码实现

2.中序遍历

步骤详解

代码实现

3.后序遍历

步骤详解

代码实现


写在前面


认识二叉树结构最简单的方式就是遍历二叉树。所谓遍历二叉树就是按照某种特定的规则,对二叉树的每一个节点进行访问,且每个节点只访问一次。


二叉树遍历的规则一般有四种:前序遍历、中序遍历、后序遍历和层序遍历。其中,前三种较为简单且实现方式大同小异。


       1.前序遍历:先访问根节点,再遍历左右子树;


       2.中序遍历:先遍历左子树,再访问根节点,再遍历右子树;


       3.后序遍历:先遍历左子树,再遍历右子树,再访问根节点。


简单记忆:前(根,左,右)、中(左,根,右)、后(左,右,根)。在遍历二叉树之前,首先得拥有一棵二叉树。因为目前还没有学习如何构建二叉树,所以此处我们用最原始的办法——申请N个节点,将它们手动拼接为二叉树。

typedef int BTDataType;
//二叉树节点的结构
typedef struct BTNode
{
  BTDataType data;
  struct BTNode* left;
  struct BTNode* right;
}BTNode;
//定义一个申请新节点的函数
BTNode* BuyBTNode(BTDataType data)
{
  BTNode* newNode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
  if (newNode == NULL)
  {
    perror("malloc fail");
    exit(-1);
  }
  newNode->data = data;
  newNode->left = NULL;
  newNode->right = NULL;
  return newNode;
 }
int main()
{
  //手动申请节点加连接
  BTNode* n1 = BuyBTNode(1);
  BTNode* n2 = BuyBTNode(2);
  BTNode* n3 = BuyBTNode(3);
  BTNode* n4 = BuyBTNode(4);
  BTNode* n5 = BuyBTNode(5);
  BTNode* n6 = BuyBTNode(6);
  n1->left = n2;
  n1->right = n4;
  n2->left = n3;
  n4->left = n5;
  n4->right = n6;
  return 0;
}

223.png


正文


1.前序遍历


前序遍历:先访问根节点,再访问左子树,再访问右子树;

void PrevOrder (BTNode* root)

为了更好的理解前序遍历的规则,接下来展示一下详细步骤


步骤详解


1.先访问根节点 (data = 1),再访问左子树;


1.png


2.再访问左子树的根节点(data =  2),再访问左子树的左子树;


2.png


3.依旧先访问根节点(data = 3),此时 n3 节点的左右子树都为 NULL ,则不再往下递归,回到上一层;接着访问上一层的右子树;


3.png


4.因为 n2 节点的右子树为 NULL,所以继续返回上一层;访问上一层的右子树;


4.png


5.访问右子树的根节点(data = 4),再访问右子树的左子树;先左子树的根节点(data = 5),n5 节点的左右子树都为 NULL,返回上一层访问右子树(data = 6),同样 n6 节点的左右子树都为 NULL,返回上一层。


至此每个节点都访问完毕,总体的访问顺序是这样的:

5.png

按照访问顺序打印的结果应该是(空节点用 NULL 表示):

1 2 3 NULL NULL NULL 4 5 NULL NULL 6 NULL NULL


代码实现


按照前序遍历的逻辑,前序遍历的实现肯定是离不开递归。

void PrevOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  { 
    printf("NULL ");//空节点用 NULL 表示
    return; 
  }
  printf("%d ", root->data);//前序在前
  PrevOrder(root->left);
  PrevOrder(root->right);
}

6.png

凑合着看,有点丑陋hhhhh)

运行程序,看结果是否与之前推理的结果一致:

int main()
{
  //手动申请节点加连接
  BTNode* n1 = BuyBTNode(1);
  BTNode* n2 = BuyBTNode(2);
  BTNode* n3 = BuyBTNode(3);
  BTNode* n4 = BuyBTNode(4);
  BTNode* n5 = BuyBTNode(5);
  BTNode* n6 = BuyBTNode(6);
  n1->left = n2;
  n1->right = n4;
  n2->left = n3;
  n4->left = n5;
  n4->right = n6;
  PrevOrder(n1);
  return 0;
}


//推理结果
1 2 3 NULL NULL NULL 4 5 NULL NULL 6 NULL NULL 

7.png


2.中序遍历


前中后序三种遍历大同小异,实现代码也几乎相同。

void InOrder(BTNode* root)


步骤详解


9.png


代码实现


void InOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("NULL ");
    return;
  }
  PrevOrder(root->left);
  printf("%d ", root->data);//中序在中
  PrevOrder(root->right);
}
//推理结果
NULL 3 NULL 2 NULL 1 NULL 5 NULL 4 NULL 6 NULL

8.png


3.后序遍历


步骤详解


参考1、2


代码实现


void PostOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("NULL ");
    return;
  }
  PostOrder(root->left);
  PostOrder(root->right);
  printf("%d ", root->data);//后序在后
}

11.png


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