1.创建一棵二叉树
根据需求,创建一棵满足条件的二叉树,创建方法可以有多种
BTNode* CreateTree() { BTNode* node1 = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode)); BTNode* node2 = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode)); BTNode* node3 = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode)); BTNode* node4 = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode)); BTNode* node5 = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode)); BTNode* node6 = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode)); BTNode* node7 = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode)); node1->data = 4; node2->data = 2; node3->data = 7; node4->data = 1; node5->data = 3; node6->data = 6; node7->data = 9; node1->left = node2; node1->right = node3; node2->left = node4; node2->right = node5; node3->left = node6; node3->right = node7; node4->left = node4->right = NULL; node5->left = node5->right = NULL; node6->left = node6->right = NULL; node7->left = node7->right = NULL; return node1; }
2.求树的节点总个数
求树的节点总个数
后序遍历的思想:
分治算法,先求左子树节点个数,再求右子树节点个数,再+1,这个+1就是加上自己
//求树的节点总个数 //后序遍历的思想: //分治算法,先求左子树节点个数,再求右子树节点个数,再+1,这个+1就是加上自己 int TreeSize(BTNode* root) { if (root == NULL) { return 0; } //int lSize = TreeSize(root->left); //int rSize = TreeSize(root->right); //return lSize + rSize + 1; //或者 return TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1; }
3.求整棵树的高度
求整棵树的高度
后序遍历的思想:先求左子树的高度,再求右子树的高度
比较左右子树的高度,再+1,这个+1就是加自己本身的高度
也是分治的算法思想
//求整棵树的高度 //后序遍历的思想:先求左子树的高度,再求右子树的高度 //比较左右子树的高度,再+1,这个+1就是加自己本身的高度 //也是分治的算法思想 int TreeHeight(BTNode* root) { //空树的高度为0 if (root == NULL) { return 0; } int lHeight = TreeHeight(root->left); int rHeight = TreeHeight(root->right); return lHeight > rHeight ? lHeight + 1 : rHeight + 1; //注意:建议一定不要用下面的方法: //原因,这就相当于年级长要统计一班和二班的人数,叫各班班长统计,各班班长叫舍长统计 //舍长辛辛苦苦统计了宿舍人数,上报之后,发现年纪长给只知道一班的人数更多,却忘了每个班的人数 //又屁颠屁颠问班长给人数,更挫的是,班长居然也忘了刚刚统计的人数,又去问宿舍长人数, //更更挫的是,每个宿舍的宿舍长居然也忘了刚刚点的人数,又重新点一遍。 //这样虽然能计算出来,但是效率大大大大降低 //return TreeHeight(root->left) > TreeSize(root->right) ? TreeSize(root->left) + 1 : TreeSize(root->right) + 1; }
注意:建议一定不要用下面的方法:
return TreeHeight(root->left) > TreeSize(root->right) ? TreeSize(root->left) + 1 : TreeSize(root->right) + 1;
原因,这就相当于年级长要统计一班和二班的人数,叫各班班长统计,各班班长叫舍长统计
舍长辛辛苦苦统计了宿舍人数,上报之后,发现年纪长给只知道一班的人数更多,却忘了每个班的人数
又屁颠屁颠问班长给人数,更挫的是,班长居然也忘了刚刚统计的人数,又去问宿舍长人数,
更更挫的是,每个宿舍的宿舍长居然也忘了刚刚点的人数,又重新点一遍。
这样虽然能计算出来,但是效率大大大大降低
4.求树的所有叶子节点个数
求树的所有叶子节点个数
后序遍历,分治思想
先求左子树的叶子节点个数,再求右子树叶子节点个数,再加起来
求叶子节点的方法,该节点左右子树均为空,就是叶子节点
//求树的所有叶子节点个数 //后序遍历,分治思想 //先求左子树的叶子节点个数,再求右子树叶子节点个数,再加起来 //求叶子节点的方法,该节点左右子树均为空,就是叶子节点 int TreeLeafSize(BTNode* root) { //空树叶子节点为0 if (root == NULL) { return 0; } //叶子节点 if (root->left == NULL && root->right == NULL) { return 1; } return TreeLeafSize(root->left) + TreeLeafSize(root->right); }
5.求树的第k层节点的个数
后序遍历+分治算法思想:
第k层节点的个数 = 左子树的第k-1层节点个数 + 右子树的第k-1层节点个数
比如:求一棵树第3层节点个数
第3层节点的个数 = 左子树的第2层节点个数 + 右子树的第2层节点个数
左子树第2层节点个数 = 左子树的左子树第1层节点个数 + 左子树的右子树第1层节点个数
右子树的第2层节点个数 = 右子树的左子树第1层节点个数 + 右子树的右子树第1层节点个数
第一层节点个数就不需要再算了,第一层节点个数就是1
int TreeLevelKSize(BTNode* root, int k) { //层数必须大于0 assert(k > 0); //空树第几层都是0 if (root == NULL) { return 0; } //这个if相当于在统计 if (k == 1) { return 1; } //求左子树第k-1层节点个数+ 右子树第k-1层节点个数 return TreeLevelKSize(root->left,k-1) + TreeLevelKSize(root->right,k-1); }
6.二叉树查找值为x的节点
BTNode* TreeFindX(BTNode* root, BTDataType x) { if (root == NULL) { return NULL; } if (root->data == x) { return root; } //千万不能这样写,效率大大降低,同样的事情做了两遍 //if (!TreeFindX(root->left, x)) //{ // return TreeFindX(root->left, x); //} BTNode* Lret = TreeFindX(root->left, x); if (Lret != NULL) { return Lret; } //这个else包含了右子树找得到和找不到的情况,找不到就返回NULL else { return TreeFindX(root->right, x); } //也可以这样写,左子树右子树都用指针接收,如果都找不到,就返回NULL 也可以定义右子树的返回值指针 //BTNode* Rret = TreeFindX(root->right, x); //if(Rret!=NULL) //{ // return TreeFindX(root->right, x); //} //如果在子树找不到,就返回NULL,如果整棵树都找不到,也返回NULL //return NULL; }
7.遍历第k层节点
对根节点来说,遍历第k层节点,相当于根的子树遍历第k-1层
/思路:遍历第k层,相当于子树遍历第k-1层 //遍历第k层 void BTOrderK(BTNode* root, int k) { if (root == NULL) { return; } if (k == 1) { printf("%d ", root->data); return; } BTOrderK(root->left, k - 1); BTOrderK(root->right, k - 1); }
8.判断二叉树是否是完全二叉树
判断二叉树是否是完全二叉树,根据完全二叉树的性质,层序遍历把每个节点都放入队列
然后依次出队,如果遇到NULL,判断队列是否为空
如果队列为空,是完全二叉,否则,不是完全二叉树
// 判断二叉树是否是完全二叉树,根据完全二叉树的性质,层序遍历把每个节点都放入队列 //然后依次出队,如果遇到NULL,判断队列是否为空 //如果队列为空,是完全二叉,否则,不是完全二叉树 bool BinaryTreeComplete(BTNode* root) { //全部先入队,然后再出队,如果出队过程遇到空节点,判断队列是否为空,如果为空,就是完全二叉树 Queue qt; QueueInit(&qt); BTNode* tmp = root; QueuePush(&qt, tmp); while (!QueueEmpty(&qt)) { tmp = QueueFront(&qt); if (tmp != NULL) QueuePop(&qt); else break; //对于树来说即使是空节点,也要入队 QueuePush(&qt, tmp->left); QueuePush(&qt, tmp->right); } //出了循环后,判断队列中的节点的值是否为NULL,只要有一个不为空,就不是完全二叉 while (!QueueEmpty(&qt)) { tmp = QueueFront(&qt); if (tmp != NULL) { return false; } QueuePop(&qt); } return true; }
9.销毁一棵树
后序遍历的思想,销毁顺序: 左->右->根
void BTDestroy(BTNode* root) { if (root == NULL) return; BTDestroy(root->left); BTDestroy(root->right); free(root); //置空其实不起作用,要改变 *root,用**root root = NULL; }