二叉树遍历及应用

简介: 二叉树遍历及应用

前言


二叉树的遍历及应用主要是运用了递归、分治的思想。在这一篇文章,小编将介绍二叉树的前序遍历、中序遍历、后序遍历,求二叉树结点个数、叶节点个数、第K层结点个数、二叉树的深度。


构建二叉树


手搓二叉树的结构

小编简单构建一个二叉树的结构,方便后面的测试

构建的方式比较简单,在树的结构中有当前结点的数据、当前结点的左节点、右节点。除此之外,还需要开辟结点。


有了 前面数据结构的学习,小编认为手搓一个二叉树的结构相对来说简单一些

typedef int Tdatatype;
typedef struct Tree
{
  Tdatatype data;
  struct Tree* left;
  struct Tree* right;
}Tree;
Tree* BuyTree(Tdatatype x)
{
  Tree* node = (Tree*)malloc(sizeof(Tree));
  if (node == NULL)
  {
    perror("malloc fail");
    return NULL;
  }
  node->data = x;
  node->left = NULL;
  node->right = NULL;
  return node;
}
Tree* CreatTree()
{
  Tree* node1 = BuyTree(1);
  Tree* node2 = BuyTree(2);
  Tree* node3 = BuyTree(3);
  Tree* node4 = BuyTree(4);
  Tree* node5 = BuyTree(5);
  Tree* node6 = BuyTree(6);
  Tree* node7 = BuyTree(7);
  node1->left = node2;
  node1->right = node4;
  node2->left = node3;
  node2->right = node7;
  node4->left = node5;
  node4->right = node6;
  return node1;
}


前序遍历


若二叉树为空,则操作为空

否则:

(1)访问根节点

(2)先序遍历左子树

(3)先序遍历右子树

void PrevOrder(Tree* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("N ");
    return;
  }
  PrevOrder(root->left);
  printf("%d ", root->data);
  PrevOrder(root->right);
}


中序遍历


若二叉树为空,则操作为空

否则:

(1)中序遍历左子树

(2)访问根节点

(3)中序遍历右子树

void InOrder(Tree* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("N ");
    return;
  }
  InOrder(root->left);
  printf("%d ", root->data);
  InOrder(root->right);
}


后序遍历


若二叉树为空,则操作为空

否则:

(1)后序遍历左子树

(2)后序遍历右子树

(3)访问根节点

void PostOrder(Tree* root)
{
  if (root == NULL)
  {
    printf("N ");
    return;
  }
  PostOrder(root->left);
  PostOrder(root->right);
  printf("%d ", root->data);
}


二叉树的结点个数


求二叉树的结点个数还是用到递归的思想,即子问题分治,还需要有结束条件

子问题分治:左子树结点个数+右子树结点个数+1

返回条件:根节点为空

int TreeSize(Tree* root)
{
  return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->right) + TreeSize(root->right) + 1;
}


二叉树的叶节点个数


求二叉树叶节点个数依然是递归思想

子问题分治:左子树叶子节点个数+右子树叶子节点个数

返回条件:根节点为空,,返回0;是叶子节点,返回1

int TreeLeaSize(Tree* root)
{
  if (root == NULL)
    return 0;
  if (root->left == NULL && root->right == NULL)
    return 1;
  return TreeLeaSize(root->left) + TreeLeaSize(root->right);
}


二叉树的高度


子问题分治:找左子树和右子树中高度较大的那一个,并+1

返回条件:根节点为空,返回0

int TreeHight(Tree* root)
{
  if (root == NULL)
    return 0;
  int left = TreeHight(root->left);
  int right = TreeHight(root->right);
  return left > right ? left + 1 : right + 1;
}


二叉树第K层结点个数


二叉树第k层的节点数=左子树的第k-1层的节点数+右子树第k-1层的节点数。

因为二叉树没有第0层,是从第一层开始的,所以k==1时,返回1。

int TreeLevelK(Tree* root, int k)
{
  assert(k > 0);
  if (root == NULL)
    return 0;
  if (k == 1)
    return 1;
  return TreeLevelK(root->left, k - 1)
    + TreeLevelK(root->right, k - 1);
}
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