数据结构之树

时间:2022-07-24
本文章向大家介绍数据结构之树,主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

一、二叉树

二、二叉查找树

对于树中的每个节点X,它的左子树中所有的关键字值小于X的关键字,而它的右子树中所有的关键字值大于X的关键字值。

三、二叉树的遍历

前序遍历(DLR)

前序遍历也叫做先根遍历,可记做根左右。 前序遍历首先访问根结点然后遍历左子树,最后遍历右子树。在遍历左、右子树时,仍然先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树。 若二叉树为空则结束返回,否则: (1)访问根结点 (2)前序遍历左子树 (3)前序遍历右子树 注意的是:遍历左右子树时仍然采用前序遍历方法。 中序遍历(LDR)

中序遍历也叫做中根遍历,可记做左根右。 中序遍历首先遍历左子树,然后访问根结点,最后遍历右子树。在遍历左、右子树时,仍然先遍历左子树,再访问根结点,最后遍历右子树。即: 若二叉树为空则结束返回,否则:

(1)中序遍历左子树 (2)访问根结点 (3)中序遍历右子树。 注意的是:遍历左右子树时仍然采用中序遍历方法。

后序遍历(LRD)

后序遍历也叫做后根遍历,可记做左右根。 后序遍历首先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根结点。在遍历左、右子树时,仍然先遍历左子树,再遍历右子树,最后访问根结点。即: 若二叉树为空则结束返回,否则: (1)后序遍历左子树。 (2)后序遍历右子树。 (3)访问根结点。 注意的是:遍历左右子树时仍然采用后序遍历方法。 层次遍历

按照从上至下,从左至右的顺序遍历二叉树。

#include<stdio.h>  
#include<stdlib.h>  
#define N 9 
int a[]={3,2,5,8,4,7,6,9,10};  
   
//二叉树的结点类型;  
typedef struct tree  
{  
    int data;  
    struct tree *lchild;  
    struct tree *rchild;  
}BitTree;  
   
//在二叉排序树中插入查找关键字可以;  
void Inserter(BitTree *bt,int key)    
{  
    BitTree *parent;   //表示双亲结点;  
    BitTree *head = bt;  
    BitTree *p=(BitTree *)malloc(sizeof(BitTree));  
    p->data=key;   //保存结点数据;  
    p->lchild=p->rchild=NULL;  //左右子树置空;  
       
    //查找需要添加的父结点,这个父结点是度为0的结点;  
    while(head)   
    {  
        parent=head;  
        if(key<head->data)   //若关键字小于结点的数据;  
            head=head->lchild; //在左子树上查找;   
        else   //若关键字大于结点的数据;  
            head=head->rchild;  //在右子树上查找;  
    }  
    //判断添加到左子树还是右子树;  
    if(key<parent->data)   //小于父结点;  
        parent->lchild=p;    //添加到左子树;  
    else    //大于父结点;  
        parent->rchild=p;   //添加到右子树;  
}  
   
//n个数据在数组data[]中;  
BitTree *Createer(BitTree *bt,int data[],int n)    
{  
int i=0;
    bt=(BitTree *)malloc(sizeof(BitTree));  
    bt->data=data[0];  
    bt->lchild=bt->rchild=NULL;  
    for( i=1;i<n;i++)  
        Inserter(bt,data[i]);  
    return bt;  
}  
 


//前序遍历;  
void PreOrder(BitTree *bt)  
{  
    if(bt)  
    {  
       printf("%d ",bt->data);    
	   PreOrder(bt->lchild);  
        PreOrder(bt->rchild);  
    }  
}
//中序遍历;  
void InOrder(BitTree *bt)  
{  
    if(bt)  
    {       
	   InOrder(bt->lchild);  
	   printf("%d ",bt->data);   
       InOrder(bt->rchild);  
    }  
} 
void PostOrder(BitTree *bt){    //后序遍历  
  if(bt){ 
    PostOrder(bt->lchild); 
    PostOrder(bt->rchild); 
    printf("%d ",bt->data);  
  } 
}    
//删除结点;  
void Deleteer(BitTree *bt,int key)  
{  
    BitTree *L,*LL;    //在删除左右子树都有的结点时使用;  
    BitTree *p=bt;  
    BitTree *parent=bt;  
    int child=0;  //0表示左子树,1表示右子树;  
    if(!bt)    //如果排序树为空,则退出;  
        return ;  
    while(p)  //二叉排序树有效;  
    {  
        if(p->data==key)  
        {  
            if(!p->lchild&&!p->rchild)  //叶结点(左右子树都为空);  
            {  
                if(p==bt)  //被删除的结点只有根结点;  
                    free(p);  
                else if(child==0)  
                {  
                    parent->lchild=NULL;  //设置父结点左子树为空;  
                    free(p);   //释放结点空间;  
                }  
                else   //父结点为右子树;  
                {  
                    parent->rchild=NULL;  //设置父结点右子树为空;  
                    free(p);  //释放结点空间;  
                }  
            }  
   
            else if(!p->lchild)  //左子树为空,右子树不为空;  
            {  
                if(child==0)    //是父结点的左子树;  
                    parent->lchild=p->rchild;  
                else      //是父结点的右子树;  
                    parent->rchild=p->rchild;  
                free(p);  //释放被删除的结点;  
            }  
   
            else if(!p->rchild)  //右子树为空,左子树不为空;  
            {  
                if(child==0)  //是父结点的左子树;  
                    parent->lchild=p->lchild;  
                else      //是父结点的右子树;  
                    parent->rchild=p->lchild;  
                free(p);  //释放被删除的结点;  
            }  
   
            else 
            {  
                LL=p;  //保存左子树的结点;  
                L=p->rchild;  //从当前结点的右子树进行查找;  
                if(L->lchild)  //左子树不为空;  
                {  
                    LL=L;  
                    L=L->lchild;   //查找左子树;  
                    p->data=L->data;  //将左子树的数据保存到被删除结点;  
                    LL->lchild=L->lchild;  //设置父结点的左子树指针为空;  
                    for(;L->lchild;L=L->lchild);  
                    L->lchild=p->lchild;  
                    p->lchild=NULL;  
                }  
                else 
                {  
                    p->data=L->data;  
                    LL->rchild=L->rchild;  
                }  
            }  
            p=NULL;  
        }  
   
        else if(key<p->data)  //需删除记录的关键字小于结点的数据;  
        {  
            //要删除的结点p是parent的左子树;  
            child=0;  //标记在当前结点左子树;  
            parent=p;//保存当前结点作为父结点;  
            p=p->lchild;  //查找左子树;  
        }  
   
        else  //需删除记录的关键字大于结点的数据;  
        {  
            //要删除的结点p是parent的右子树;  
            child=1;  //标记在当前结点右子树查找;  
            parent=p;  //保存当前结点作为父结点;  
            p=p->rchild;  //查找右子树;  
        }  
    }  
}  

int maxDepth(BitTree* root) {
	if (root == NULL) {
		return 0;
	}
	else {
		int maxLeft = maxDepth(root->lchild), maxRight = maxDepth(root->rchild);
		if (maxLeft > maxRight) {
			return 1 + maxLeft;
		}
		else {
			return 1 + maxRight;
		}
	}
}
 
int main(void)  
{  
    BitTree *bt;  //保存二叉排序树根结点;  
	int i=0;
	int maxdepth=0;
	
    printf("数组数据为:n");  
    for(i=0;i<N;i++)  
        printf("%d ",a[i]);  
    printf("nn");  

    bt=Createer(bt,a,N); 
	
	printf("遍历后的二叉排序树为(前序遍历输出):n");  
    PreOrder(bt);  
	printf("nn"); 
    printf("遍历后的二叉排序树为(中序遍历输出):n");  
    InOrder(bt);  
    printf("nn"); 
    printf("遍历后的二叉排序树为(后序遍历输出):n");  
    PostOrder(bt);	
    printf("nnn");
	maxdepth=maxDepth(bt);
	printf("二叉树的深度 %dn",maxdepth); 
    printf("     **将数据8插入到二叉树中**nn");  
    printf("插入后的二叉树为(中序遍历输出):n");  
    Inserter(bt,8);  
    PreOrder(bt);  
    printf("nnn");  
       
    printf("     **将数据5从二叉树中删除**nn");  
    printf("删除后的二叉树为(中序遍历输出):n");  
    Deleteer(bt,5);   //删除拥有左右子树的结点有问题;  
    PreOrder(bt);  
    printf("n");  
    return 0;  
}