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C语言链式二叉树结构原理是什么

发表于:2025-01-16 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年01月16日,这篇文章主要介绍"C语言链式二叉树结构原理是什么",在日常操作中,相信很多人在C语言链式二叉树结构原理是什么问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答"C语言链式二叉
千家信息网最后更新 2025年01月16日C语言链式二叉树结构原理是什么

这篇文章主要介绍"C语言链式二叉树结构原理是什么",在日常操作中,相信很多人在C语言链式二叉树结构原理是什么问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答"C语言链式二叉树结构原理是什么"的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

二叉树节点声明

typedef char BTDataType; typedef struct BinaryTreeNode{        BTDataType data;        struct BinaryTreeNode* left;        struct BinaryTreeNode* right;}BTNode;

二叉树的遍历

二叉树的遍历,是学习二叉树结构的重要部分。二叉树的遍历主要分为三种:1.前序遍历 2.中序遍历 3.后序遍历。首先我们要知道一颗二叉树分为根,左子树,右子树。而三种遍历方式也是围绕着根来实现的。

构建二叉树

我们按上图来构建一颗二叉树

BTNode* CreatTreeNode(BTDataType x){        BTNode* node = (BTNode*)malloc(sizeof(BTDataType));        node->data = x;        node->right = NULL;        node->left = NULL;        return node;} int main(){         BTNode* A = CreatTreeNode('A');        BTNode* B = CreatTreeNode('B');        BTNode* C = CreatTreeNode('C');        BTNode* D = CreatTreeNode('D');        BTNode* E = CreatTreeNode('E');        BTNode* F = CreatTreeNode('F');        A->left = B;        A->right = C;        B->left = D;        C->left = E;        C->right = F; }

1.前序遍历

前序遍历的顺序为 根 左子树 右子树 顾名思义就是先访问根节点再访问左节点最后访问右节点。

按照前序遍历,则上图的遍历顺序为:A B D NULL NULL NULL C E NULL NULL F NULL NULL

// 二叉树前序遍历 void BinaryTreePrevOrder(BTNode* root){        if (root == NULL) //等于NULL就直接返回        {                printf("NULL ");                return;        }        printf("%c ", root->data);// 打印节点        BinaryTreePrevOrder(root->left);//递归到左子树        BinaryTreePrevOrder(root->right);//递归到右子树}

2.中序遍历

中序遍历的顺序为 左子树 根 右 顾名思义就是先访问左节点再访问根节点最后访问右节点。

按照中序遍历,则上图的遍历顺序为:NULL D NULL B NULL A NULL E NULL C NULL F NULL

// 二叉树中序遍历void BinaryTreeInOrder(BTNode* root){        if (root == NULL) //等于NULL就直接返回        {                printf("NULL ");                return;        }        BinaryTreePrevOrder(root->left);//递归到左子树        printf("%c ", root->data);//打印节点        BinaryTreePrevOrder(root->right);//递归到右子树}

3.后序遍历

后序遍历的顺序为 左子树 右子树 根 顾名思义就是先访问左节点,再访问右节点,最后访问根。

按照后序遍历,则上图的遍历顺序为:NULL NULL D NULL B NULL NULL E NULL NULL F C A

// 二叉树后序遍历void BinaryTreePostOrder(BTNode* root){        if (root == NULL)//等于NULL直接返回        {                printf("NULL ");                return;        }        BinaryTreePostOrder(root->left);//递归到左子树        BinaryTreePostOrder(root->right);//递归到右子树        printf("%c ", root->data);//打印节点        }

二叉树节点的个数

求二叉树节点的个数与上述遍历类似,都是通过递归函数来实现。一颗二叉树的节点个数主要以三个部分构成:根节点+左子树的节点个数+右子树的节点个数。知道这个公式我们就可以实现代码

// 二叉树节点个数int BinaryTreeSize(BTNode* root){        if (root == NULL)//如果为空返回零        {                return 0;        }        return BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;}

二叉树叶子节点的个数

叶子节点的左右子树都为空,知道这个,我们只需稍微改动上述代码即可

// 二叉树叶子节点个数int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root){        if (root == NULL)        {                return 0;        }        if ((root->left == NULL) && (root->right == NULL))        {                return 1;        }         return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right); }

二叉树第K层节点个数

如果指定一颗二叉树,求它第K层节点个数,也可以采用递归的思想,当给定的K为零的时候此时就是求根节点的个数,显而易见就是返回1;而K不为零时,我们可以求root左右子树K-1层的节点数之和。

// 二叉树第k层节点个数int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k){        if (root == NULL)        {                return 0;        }        if (k == 1)        {                return 1;        }        return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);}

二叉树的高度/深度

二叉树的高度就是指二叉树节点层次的最大值,也就是左右子树最大高度+1.

//二叉树深度/高度int BinaryTreeDepth(BTNode* root){        if (root == NULL)        {                return 0;        }        int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);        int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);         return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;}

二叉树查找值为x的节点

// 二叉树查找值为x的节点BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x){        if (root == NULL)  //根为空,直接返回NULL        {                return NULL;        }        if (root->data == x)//找到了 直接返回节点        {                return root;        }        BTNode* leftRet = BinaryTreeFind(root->left, x);         if (leftRet)        {                return leftRet; //如果再左子树找到,直接返回,无需递归到右子树         }        BTNode* rightRet = BinaryTreeFind(root->right, x);        if (rightRet)        {                return rightRet;          }         return NULL;  //如果都没找到,就直接返回NULL }

整体代码

#pragma once#include#include#includetypedef char BTDataType; typedef struct BinaryTreeNode{        BTDataType data;        struct BinaryTreeNode* left;        struct BinaryTreeNode* right;}BTNode;  BTNode* CreatTreeNode(BTDataType x);// 二叉树节点个数int BinaryTreeSize(BTNode* root);// 二叉树叶子节点个数int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root);// 二叉树第k层节点个数int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k);// 二叉树查找值为x的节点BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x);// 二叉树前序遍历 void BinaryTreePrevOrder(BTNode* root);// 二叉树中序遍历void BinaryTreeInOrder(BTNode* root);// 二叉树后序遍历void BinaryTreePostOrder(BTNode* root);//二叉树深度/高度int BinaryTreeDepth(BTNode* root);  #include"BinarryTree.h" BTNode* CreatTreeNode(BTDataType x){        BTNode* node = (BTNode*)malloc(sizeof(BTDataType));        assert(node);        node->data = x;        node->right = NULL;        node->left = NULL;        return node;} // 二叉树前序遍历 void BinaryTreePrevOrder(BTNode* root){        if (root == NULL)        {                printf("NULL ");                return ;        }        printf("%c ", root->data);        BinaryTreePrevOrder(root->left);        BinaryTreePrevOrder(root->right);} // 二叉树中序遍历void BinaryTreeInOrder(BTNode* root){        if (root == NULL)        {                printf("NULL ");                return ;        }        BinaryTreePrevOrder(root->left);        printf("%c ", root->data);        BinaryTreePrevOrder(root->right);} // 二叉树后序遍历void BinaryTreePostOrder(BTNode* root){        if (root == NULL)        {                printf("NULL ");                return ;        }        BinaryTreePostOrder(root->left);        BinaryTreePostOrder(root->right);        printf("%c ", root->data); }  // 二叉树节点个数int BinaryTreeSize(BTNode* root){        if (root == NULL)        {                return 0;        }        return BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;} // 二叉树叶子节点个数int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root){        if (root == NULL)        {                return 0;        }        if ((root->left == NULL) && (root->right == NULL))        {                return 1;        }         return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right); } // 二叉树第k层节点个数int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k){        if (root == NULL)        {                return 0;        }        if (k == 1)        {                return 1;        }        return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);}  // 二叉树查找值为x的节点BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x){        if (root == NULL)        {                return NULL;        }        if (root->data == x)        {                return root;        }        BTNode* leftRet = BinaryTreeFind(root->left, x);        if (leftRet)        {                return leftRet;         }        BTNode* rightRet = BinaryTreeFind(root->right, x);        if (rightRet)        {                return rightRet;         }         return NULL; }// 二叉树销毁void BinaryTreeDestory(BTNode** root){        if (*root)        {                BinaryTreeDestory(&(*root)->left);                BinaryTreeDestory(&(*root)->right);                free(*root);                *root = NULL;        }} //二叉树深度/高度int BinaryTreeDepth(BTNode* root){        if (root == NULL)        {                return 0;        }        int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);        int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);         return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;}  #include"BinarryTree.h"  int main(){        BTNode* A = CreatTreeNode('A');        BTNode* B = CreatTreeNode('B');        BTNode* C = CreatTreeNode('C');        BTNode* D = CreatTreeNode('D');        BTNode* E = CreatTreeNode('E');        BTNode* F = CreatTreeNode('F');        A->left = B;        A->right = C;        B->left = D;        C->left = E;        C->right = F;         return 0;}

到此,关于"C语言链式二叉树结构原理是什么"的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!

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