【C/数据结构与算法】:二叉树经典OJ

简介: 【C/数据结构与算法】:二叉树经典OJ

1. 二叉树的前序遍历 (中,后序类似)

这道题的意思是对二叉树进行前序遍历,把每个结点的值都存入一个数组中,并且返回这个数组。

思路:

这题与我们平时写的二叉树前序遍历不同。需要我们自己开辟空间,但又由于二叉树结点个数未知,所以在开辟空间之前要先计算结点个数,根据结点个数开辟空间。最后再利用分治递归进行前序遍历。

代码实现如下:

注意:

(1) 结点个数的计算,数组空间的开辟;

(2) 递归时一般用子函数 _prevOrder 递归,而不是 preorderTraversal 原函数,不然会重复的开辟空间;

(3) 局部变量 i 一定要传地址,因为每一层递归函数都有一个 i ,下一层放的 i 是 i++之后的 i ,由于形参是实参的一份临时拷贝,若不传地址,就不会影响上一层函数中的 i ,就是加的不是同一个 i ;

(4) 输出型参数 returnSize ,目的是获取a数组有多大。

//前序遍历
void _prevOrder(struct TreeNode* root, int* a, int* pi)
{
    if (root == NULL)
        return;
    a[*pi] = root->val;
    (*pi)++;
    _prevOrder(root->left, a, pi);
    _prevOrder(root->right, a, pi);
}
//由于不知道数组开多大的空间,所以要提前计算树的结点个数
int TreeSize(struct TreeNode* root)
{
    return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1;
}
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {
    int size = TreeSize(root);
    //开辟数组空间
    int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * size);
    int i = 0;
    _prevOrder(root, a, &i);
    *returnSize = size;
    return a;
}

2. 二叉树的最大深度

思路:

利用分治递归思想。若根节点为空,则深度为0;若非空,则先求左右子树的深度,我的深度 = 左右子树深度大的 + 1。

代码实现如下:

注意:

要先用两个变量记录计算好的左右子树的深度!不然运行时会超出时间限制。

int maxDepth(struct TreeNode* root) {
    if (root == NULL)
    {
        return 0;
    }
    int leftDepth = maxDepth(root->left);
    int rightDepth = maxDepth(root->right);
    return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;
}

3. 平衡二叉树

平衡二叉树:是指该树所有节点的左右子树的深度相差不超过 1。

思路:

首先计算出每个节点的左右子树的深度,再计算它们的深度差是否超过1。

代码实现如下:

int maxDepth(struct TreeNode* root) {
    if (root == NULL)
    {
        return 0;
    }
    int leftDepth = maxDepth(root->left);
    int rightDepth = maxDepth(root->right);
    return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;
}
bool isBalanced(struct TreeNode* root) {
    if (root == NULL)
        return true;
    int leftDepth = maxDepth(root->left);
    int rightDepth = maxDepth(root->right);
    //先检查自己满不满足,再递归检查左子树,右子树满不满足
    return abs(leftDepth - rightDepth) < 2
           && isBalanced(root->left)
           && isBalanced(root->right);
}

4. 二叉树遍历

思路:

首先要根据输入的字符串构建一棵二叉树,再进行中序遍历。

代码实现如下:

注意:

局部变量 i 要传地址,不然递归调用时加的不是同一个 i。

//定义结点
typedef struct TreeNode
{
    struct TreeNode* left;
    struct TreeNode* right;
    char val;
}TNode;
//创建二叉树
TNode* CreateTree(char* a, int* pi)
{
    if (a[*pi] == '#')
    {
        (*pi)++;
        return NULL;
    }
    TNode* root = (TNode*)malloc(sizeof(TNode));
    if (root == NULL)
    {
        perror("malloc fail!\n");
        exit(-1);
    }
    root->val = a[*pi];
    (*pi)++;
    root->left = CreateTree(a, pi);
    root->right = CreateTree(a, pi);
    return root;
}
void InOrder(TNode* root)
{
    if (root == NULL)
        return;
    InOrder(root->left);
    printf("%c ", root->val);
    InOrder(root->right);
}
int main() {
    char str[100] = { 0 };
    scanf("%s", str);
    int i = 0;
    //构建一棵树
    TNode* root = CreateTree(str, &i);
    InOrder(root);
    return 0;
}
目录
相关文章
|
7天前
|
算法
分享一些提高二叉树遍历算法效率的代码示例
这只是简单的示例代码,实际应用中可能还需要根据具体需求进行更多的优化和处理。你可以根据自己的需求对代码进行修改和扩展。
|
10天前
|
存储 缓存 算法
如何提高二叉树遍历算法的效率?
选择合适的遍历算法,如按层次遍历树时使用广度优先搜索(BFS),中序遍历二叉搜索树以获得有序序列。优化数据结构,如使用线索二叉树减少空指针判断,自定义节点类增加辅助信息。利用递归与非递归的特点,避免栈溢出问题。多线程并行遍历提高速度,注意线程安全。缓存中间结果,避免重复计算。预先计算并存储信息,提高遍历效率。综合运用这些方法,提高二叉树遍历算法的效率。
29 5
|
14天前
|
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。
63 8
|
13天前
|
机器学习/深度学习 JSON 算法
二叉树遍历算法的应用场景有哪些?
【10月更文挑战第29天】二叉树遍历算法作为一种基础而重要的算法,在许多领域都有着不可或缺的应用,它为解决各种复杂的问题提供了有效的手段和思路。随着计算机科学的不断发展,二叉树遍历算法也在不断地被优化和扩展,以适应新的应用场景和需求。
24 0
|
1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。
19 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)
|
1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。
20 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
|
1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
|
15天前
|
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。
90 9
|
6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。
15 1
|
9天前
|
存储 算法 Java
数据结构的栈
栈作为一种简单而高效的数据结构,在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用。通过合理地使用栈,可以有效地解决许多与数据存储和操作相关的问题。