【数据结构】二叉树的销毁 & 二叉树系列所有源代码(终章)

简介: 【数据结构】二叉树的销毁 & 二叉树系列所有源代码(终章)

一,二叉树的销毁

二叉树建好了,利用完了,也该把申请的动态内存空间给释放了,那要如何释放呢?

我们还是以这棵树为例,要把这棵树销毁掉,其实就是把树上的结点全部释放掉,但是呢这个释放的顺序挺讲究的,对于树,我们的思想首先就是,前序遍历,中序遍历,后序遍历,层序遍历的思想,那这棵树到底用什么思想好呢?


我们先来分析一下,要释放以(1)为根结点的树就相当于释放左子树(2)和右子树(4)和自身的结点,然后呢以(2),(4)为根结点的树也是同理,层层递归下,这不就符合后序遍历的思想吗,先左子树-->右子树-->根结点!所以销毁这棵树的思路就是后序遍历的思路

既然思路已经确定了,我们就要开始实现了!

大事化小:先释放结点的左子树,再释放其右子树然后在释放本身结点!

结束条件:当结点为空时返回 NULL ;

源代码

//二叉树的销毁
void BinaryTreeDestory(BTNode* root)
{
    //判空
  if (root == NULL)
  {
    return NULL;
  }
    //释放左子树
  BinaryTreeDestory(root->left);
    //释放右子树
  BinaryTreeDestory(root->right);
    //释放本身结点
  free(root);
}

这就 ok 了,只要捋清楚思路了,就很简单了;

经过了9个阶段的学习,二叉树的初阶部分也是迎来了结尾,为什么说是初阶部分呢?因为一些更复杂的树的内容不太方便用 c 语言来讲解展示,等后面博主介绍完了 c++ 再来絮叨絮叨,同志们莫急,革命的道路还需一步一步向前走!

二,二叉树系列所有源代码

我们总共历经了九个阶段的学习,二叉树已是随便拿捏了!下面是这九个阶段以及二叉树初阶部分的所以源代码:

BTee.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
typedef int BTDataType;
//二叉链
typedef struct BinaryTreeNode
{
  BTDataType data; // 当前结点值域  
  struct BinaryTreeNode* left; // 指向当前节点左孩子
  struct BinaryTreeNode* right; // 指向当前节点右孩子
}BTNode;
//动态创立新结点
BTNode* BuyNode(BTDataType x);
//创建二叉树
BTNode* GreatBTree();
//前序遍历
void PrevOrder(BTNode* root);
//中序遍历
void InOrder(BTNode* root);
//后序遍历
void PostOrder(BTNode* root);
//结点个数
int SumNode(BTNode* root);
//叶子结点个数
int LeafNode(BTNode* root);
//二叉树高度
int HeightTree(BTNode* root);
//二叉树第k层结点个数
int BTreeLeveSize(BTNode* root, int k);
//二叉树查找值为x的结点
BTNode* BTreeFine(BTNode* root, int x);
//层序遍历
void LevelOrder(BTNode* root);
//二叉树的销毁
void BinaryTreeDestory(BTNode* root);
// 通过前序遍历的数组"ABD##E#H##CF##G##"构建二叉树
BTNode* BTCreate(BTDataType* a,int* i);
// 判断二叉树是否是完全二叉树
int BinaryTreeComplete(BTNode* root);

BTee.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"BTree.h"
#include"Queue.h"
//动态创立新结点
BTNode* BuyNode(BTDataType x)
{
  BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
  assert(newnode);
  newnode->data = x;
  newnode->left = NULL;
  newnode->right = NULL;
  return newnode;
}
//创建二叉树
BTNode* GreatBTree()
{
  BTNode* node1 = BuyNode(1);
  BTNode* node2 = BuyNode(2);
  BTNode* node3 = BuyNode(3);
  BTNode* node4 = BuyNode(4);
  BTNode* node5 = BuyNode(5);
  BTNode* node6 = BuyNode(6);
  node1->left = node2;
  node1->right = node4;
  node2->left = node3;
  node4->left = node5;
  node4->right = node6;
  return node1;
}
//前序遍历
void PrevOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("N ");
    return;
  }
  printf("%c ", root->data);
  PrevOrder(root->left);
  PrevOrder(root->right);
}
//中序遍历
void InOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("N ");
    return NULL;
  }
  InOrder(root->left);
  printf("%c ", root->data);
  InOrder(root->right);
}
//后序遍历
void PostOrder(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("N ");
    return;
  }
  PostOrder(root->left);
  PostOrder(root->right);
  printf("%d ", root->data);
}
//结点个数
int SumNode(BTNode* root)
{
  return root == NULL ? 0 : SumNode(root->left) + SumNode(root->right) + 1;
}
//叶子结点个数
int LeafNode(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    return 0;
  }
  if (root->left==NULL && root->right==NULL)
  {
    return 1;
  }
  else
  {
    return LeafNode(root->left) + LeafNode(root->right);
  }
}
//二叉树高度
int HeightTree(BTNode* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    return 0;
  }
  int left = HeightTree(root->left);
  int right = HeightTree(root->right);
  return left > right ? left + 1 : right + 1;
}
//二叉树第k层结点个数
int BTreeLeveSize(BTNode* root, int k)
{
  if (root == NULL)
  {
    return 0;
  }
  if (k == 1)
  {
    return 1;
  }
  return BTreeLeveSize(root->left, k - 1)  + BTreeLeveSize(root->right, k - 1);
}
//二叉树查找值为x的结点
BTNode* BTreeFine(BTNode* root, int x)
{
  if (root == NULL)
  {
    return NULL;
  }
  if (root->data == x)
  {
    return root;
  }
  if (BTreeFine(root->left, x) == NULL)
  {
    return BTreeFine(root->right, x);
  }
  else
  {
    return BTreeFine(root->left, x);
  }
}
//层序遍历
void LevelOrder(BTNode* root)
{
  Queue q;
  // 初始化队列 
  QueueInit(&q);
  // 队尾入队列 
  if (root)
  {
    QueuePush(&q, root);
  }
  while (!QueueEmpty(&q))
  {
    printf("%d ", QueueFront(&q)->data);
    BTNode* cur = QueueFront(&q);
    // 队头出队列
    QueuePop(&q);
    if (cur->left)
    {
      QueuePush(&q, cur->left);
    }
    if (cur->right)
    {
      QueuePush(&q, cur->right);
    }
  }
}
//二叉树的销毁
void BinaryTreeDestory(BTNode* root)
{
  //判空
  if (root == NULL)
  {
    return NULL;
  }
  //释放左子树
  BinaryTreeDestory(root->left);
  //释放右子树
  BinaryTreeDestory(root->right);
  //释放本身结点
  free(root);
}
void _BinaryTreeCreate(BTNode* node, BTDataType* a,int* pi)
{
  if (node == NULL)
  {
    return;
  }
  node->left= BuyNode(a[(*pi)++]);
  node->right= BuyNode(a[(*pi)++]);
}
// 通过前序遍历的数组"ABD##E#H##CF##G##"构建二叉树
BTNode* BinaryTreeCreate(BTDataType* a, int n, int* pi)
{
  if (a == NULL)
  {
    return NULL;
  }
  BTNode* node1= BuyNode(a[(*pi)++]);
  _BinaryTreeCreate(node1, a, pi);
  return node1;
}
// 通过前序遍历的数组"ABD##E#H##CF##G##"构建二叉树
BTNode* BTCreate(BTDataType* arr, int*i)
{
  if (arr[(*i)] == '#')
  {
    (*i)++;
    return NULL;
  }
  BTNode* root = BuyNode(arr[(*i)++]);
  root->left = BTCreate(arr, i);
  root->right = BTCreate(arr, i);
  return root;
}
// 判断二叉树是否是完全二叉树
int BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
  Queue q;
  // 初始化队列 
  QueueInit(&q);
  // 队尾人队列 
  QueuePush(&q,root);
  while(QueueFront(&q))
  {
    BTNode* cur = QueueFront(&q);
    // 队头出队列 
    QueuePop(&q);
    QueuePush(&q, cur->left);
    QueuePush(&q, cur->right);
  }
  while (!QueueEmpty(&q))
  {
    // 队头出队列 
    QueuePop(&q);
    if (QueueFront(&q) != NULL)
    {
      BinaryTreeDestory(root);
      return 0;
    }
  }
  return 1;
}

下面是【栈】的源代码,二叉树的层序遍历用的着,这边也发给大家了:

Queue.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include"BTree.h"
typedef BTNode* QDataType;
//结点
typedef struct QListNode
{
  struct QListNode* next;
  QDataType data;
}QNode;
// 队列
typedef struct Queue
{
  QNode* front; // 队头
  QNode* rear; //队尾
  int size;
}Queue;
// 初始化队列 
void QueueInit(Queue* q);
// 队尾人队列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data);
// 队头出队列 
void QueuePop(Queue* q);
// 获取队列头部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q);
// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q);
// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue* q);
// 判空
int QueueEmpty(Queue* q);
// 销毁队列 
void QueueDestroy(Queue* q);

Queue.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"
// 初始化队列 
void QueueInit(Queue* q)
{
  assert(q);
  q->front = q->rear = NULL;
  q->size = 0;
}
// 队尾入队列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{
  assert(q);
  QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
  if (newnode == NULL)
  {
    perror("malloc");
    exit(-1);
  }
  newnode->next = NULL;
  newnode->data = data;
  if (q->front /*= q->rear*/ == NULL)//谨记判断不要用此等格式
  {
    q->front = q->rear = newnode;
  }
  else
  {
    q->rear->next = newnode;
    q->rear = newnode;
  }
  q->size++;
}
// 队头出队列 
void QueuePop(Queue* q)
{
  assert(q);
  assert(!QueueEmpty(q));
  if (q->front->next == NULL)
  {
    free(q->front);
    q->front = q->rear = NULL;
  }
  else
  {
    QNode* next = q->front->next;
    free(q->front);
    q->front = next;
  }
  q->size--;
}
// 获取队列头部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q)
{
  assert(q);
  assert(!QueueEmpty(q));
  return q->front->data;
}
// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q)
{
  assert(q);
  assert(!QueueEmpty(q));
  return q->rear->data;
}
// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue* q)
{
  assert(q);
  return q->size;
}
// 检测队列是否为空,如果为空返回非零结果,如果非空返回0 
int QueueEmpty(Queue* q)
{
  assert(q);
  return q->size == 0;
}
// 销毁队列 
void QueueDestroy(Queue* q)
{
  assert(q);
  QNode* cur = q->front;
  QNode* next = NULL;
  while (cur)
  {
    next = cur->next;
    free(cur);
    cur = next;
  }
  cur = NULL;
  q->rear = NULL;
}

同志们!二叉树(初阶)的知识就到这了,加油!

二叉树(初阶)阶段就到这里了;

后面博主会陆续更新;

如有不足之处欢迎来补充交流!

完结。。

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