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C语言二叉树

时间:2018-12-07 01:32:03      阅读:205      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:oid   nod   asto   sizeof   create   temp   二叉树   遍历   put   

本二叉树的功能为:创建二叉树,递归先根,中根,后根遍历,二叉树节点总数目,二叉树深度,二叉树叶子节点数,复制二叉树,寻找某节点是否存在并输出,交换左右子树,插入某节点。

下面介绍每种算法的主要思路:

1.创建二叉树:首先引入申请空间的指针节点。设叶子节点的左右子树均为零,每当遇到输入的数字为零时,将指针赋值为NULL,否则依次创建左右子树。

2.递归遍历:如根节点不为空,则依次访问其左右子树。

3.二叉树节点总数:根节点为空返回零,否则返回1+左右子树节点总数。

4.二叉树深度:根节点为空返回零,否则返回1+左右子树中深的那棵树的深度。

5.二叉树叶子节点总数:递归有两个出口,若根节点为空,返回零;若根节点的左右子树均为空,返回1。否则返回左右子树之和。

6.复制二叉树:类似创建二叉树。

7.寻找节点是否存在:重点!

Node*Find(Node*root,int item){

Node*p=NULL;                               //需要引入一个空指针

if(root==NULL) return NULL;

if(root->data==item) {

return root;

}

p=Find(root->Left,item);                 //用指针p来储存左子树的寻找结果

if(p!=NULL) return p;                      //若p不为空,说明在左子树中找到该节点,返回该节点

return Find(root->Right,item);        //否则返回右子树的寻找结果(无论是该节点指针或者NULL,最终将会有一个被返回)

(1)错误示范:警示!

Node*Find(Node*root,int item){

if(root==NULL) return NULL;

if(root->data==item) {

return root;

}

return Find(root->Left,item);

return Find(root->Right,item);

错误原因:该算法最终由于第一个return的存在,最终只能返回左子树左面的那部分。

(2)错误示范:警示!

Node*Find(Node*root,int item){

if(root==NULL) return NULL;

if(root->data==item) {

return root;

}

Find(root->Left,item);

Find(root->Right,item);

错误原因:因为没有return导致递归不能正常进行。

8.交换左右子树:左右子树只要有一个不为空就交换其左右子树,若左子树不为空,交换左子树;若右子树不为空,交换右子树。

9.插入节点:利用Find函数找到相应节点并返回其指针,进行插入。

Node*Addition(Node*root,int item){          //截取插入函数的一部分

Node*r=root;

Node*p=NULL;

Node*q=NULL;

q = (Node*)malloc(sizeof(Node));

q->data=item;

q->Left=p->Left;

p->Left=q;                                              //重点!p->Left=q而不是q=p->Left

q->Right=NULL;

}

 

以下是完整代码:

#include<iostream>

#include<stdlib.h>

using namespace std;

typedef struct BinaryTreeNode

{

    int data;

    struct BinaryTreeNode *Left;

    struct BinaryTreeNode *Right;

}Node;

//创建二叉树,顺序依次为中间节点->左子树->右子树

Node* createBinaryTree()

{

    Node *p;

    int ch;

    cin>>ch;

    if(ch == 0)     //如果到了叶子节点,接下来的左、右子树分别赋值为0

    {

        p = NULL;

    }

    else

    {

        p = (Node*)malloc(sizeof(Node));

        p->data = ch;

        p->Left  = createBinaryTree();  //递归创建左子树

        p->Right = createBinaryTree();  //递归创建右子树

    }

    return p;

}

//先序遍历

void preOrderTraverse(Node* root)

{

    if( root )

    {

        cout<<root->data<<‘ ‘;

        preOrderTraverse(root->Left);

        preOrderTraverse(root->Right);

    }

}

//中序遍历

void inOrderTraverse(Node* root)

{

    if( root )

    {

        inOrderTraverse(root->Left);

        cout<<root->data<<‘ ‘;

        inOrderTraverse(root->Right);

    }

}

//后序遍历

void lastOrderTraverse(Node* root)

{

    if( root )

    {

        lastOrderTraverse(root->Left);

        lastOrderTraverse(root->Right);

        cout<<root->data<<‘ ‘;

    }

}

//二叉树节点总数目

int Nodenum(Node* root)

{

    if(root == NULL)

    {

        return 0;

    }

    else

    {

        return 1+Nodenum(root->Left)+Nodenum(root->Right);

    }

}

//二叉树的深度

int DepthOfTree(Node* root)

{

    if(root)

    {

        return DepthOfTree(root->Left)>DepthOfTree(root->Right)?DepthOfTree(root->Left)+1:DepthOfTree(root->Right)+1;

    }

    if( root == NULL )

    {

        return 0;

    }

}

//二叉树叶子节点数

int Leafnum(Node* root)

{

    if(!root)

    {

        return 0;

    }

    else if(  (root->Left == NULL) && (root->Right == NULL) )

    {

        return 1;

    }

    else

    {

        return  (Leafnum(root->Left) + Leafnum(root->Right)) ;

    }

}

//复制二叉树

Node*Copy(Node*copy){

Node*p;

if(copy==NULL) p=NULL;

else{

     p=(Node*)malloc(sizeof(Node));

     p->data=copy->data;

     p->Left=Copy(copy->Left);

     p->Right=Copy(copy->Right);

     return p;

    }

}

//寻找节点

Node*Find(Node*root,int item){

Node*p=NULL;

if(root==NULL) return NULL;

if(root->data==item) {

return root;

}

p=Find(root->Left,item);

if(p!=NULL) return p;

return Find(root->Right,item);

}

//输出是否存在该节点

void Output(Node*root){

if(root!=NULL) cout<<"Find it";

else cout<<"No find";

}

//交换左右子树

Node*Exchange(Node*root){

if(root->Left!=NULL||root->Right!=NULL){

Node*temp=root->Left;

root->Left=root->Right;

root->Right=temp;

}

if(root->Left)  Exchange(root->Left);

if(root->Right) Exchange(root->Right);

return root;

}

//插入某节点

Node*Addition(Node*root,int item){

int location;

Node*r=root;

Node*p=NULL;

Node*q=NULL;

if(root==NULL) return NULL;

if(item==0){

cout<<"无法插入该节点";

return root;

}

cout<<"请输入要插入节点的位置";

cin>>location;

p=Find(r,location);

if(p==NULL){

cout<<"不存在该节点要插入的位置";

cout<<endl;

return root;

}

q = (Node*)malloc(sizeof(Node));

q->data=item;

q->Left=p->Left;

p->Left=q;

q->Right=NULL;

return root;

}

//主函数

int main()

{

    int number=2;

    int number1=9;

    Node *addition=NULL;

    Node *output=NULL;

    Node *exchange=NULL;

Node *root = NULL;

    Node *example=NULL;

    Node *example_addition=NULL;

    Node *example_exchange=NULL;

    root = createBinaryTree();

    example=Copy(root);

    example_addition=Copy(root);

    example_exchange=Copy(root);

    addition=Addition(example_addition,number1);

    exchange=Exchange(example_exchange);

    printf("二叉树建立成功");

    cout<<endl;

    cout<<"二叉树总节点数为:"<<Nodenum(root)<<endl;

    cout<<"二叉树深度为:"<<DepthOfTree(root)<<endl;

    cout<<"二叉树叶子节点数为:"<<Leafnum(root)<<endl;

    cout<<"前序遍历结果:"<<endl;

    preOrderTraverse(root);

    cout<<endl;

    cout<<"中序遍历结果:"<<endl;

    inOrderTraverse(root);

    cout<<endl;

    cout<<"后序遍历结果:"<<endl;

    lastOrderTraverse(root);

    cout<<endl;

    cout<<"添加后前序遍历结果:"<<endl;

    preOrderTraverse(addition);

    cout<<endl;

    cout<<"添加后中序遍历结果:"<<endl;

    inOrderTraverse(addition);

    cout<<endl;

    cout<<"添加后后序遍历结果:"<<endl;

    lastOrderTraverse(addition);

    cout<<endl;

    cout<<"复制二叉树前序遍历结果:"<<endl;

    preOrderTraverse(example);

    cout<<endl;

    cout<<"复制二叉树中序遍历结果:"<<endl;

    inOrderTraverse(example);

    cout<<endl;

    cout<<"复制二叉树后序遍历结果:"<<endl;

    lastOrderTraverse(example);

    cout<<endl;

    cout<<"交换后二叉树前序遍历结果:"<<endl;

    preOrderTraverse(exchange);

    cout<<endl;

    cout<<"交换后二叉树中序遍历结果:"<<endl;

    inOrderTraverse(exchange);

    cout<<endl;

    cout<<"交换后二叉树后序遍历结果:"<<endl;

    lastOrderTraverse(exchange);

    cout<<endl;

    output=Find(root,number);

    Output(output);

    return 0;

}

C语言二叉树

标签:oid   nod   asto   sizeof   create   temp   二叉树   遍历   put   

原文地址:https://www.cnblogs.com/xiaoshuita/p/10080767.html

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