数据结构—链式二叉树-C语言

news2024/11/23 15:42:08

        代码位置：test-c-2024: 对C语言习题代码的练习 (gitee.com)

一、前言：

        在现实中搜索二叉树为常用的二叉树之一，今天我们就要通过链表来实现搜索二叉树。实现的操作有：建二叉树、前序遍历、中序遍历、后序遍历、求树的节点个数、求树的高度、求k层节点个数、查找节点、层序遍历，判断是否是完全二叉树，二叉树的销毁。

二、代码实现：

2.0-开辟空间函数及结构体：

        对于链表我们可以定义一个开辟空间的函数以便于后继的操作。对于结构体成员中我们需要包含节点值data和左右子树节点。

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include "Queue.h"

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

BTNode* BuyNode(BTDataType x)		//开辟空间
{
	BTNode* node = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	if (node == NULL)
	{
		perror("malloc node");
		return NULL;
	}

	node->data = x;
	node->left = NULL;
	node->right = NULL;

	return node;
}

2.1-建二叉树：

        对于建二叉树我们需要手动搓一个二叉树。

建的树如图所示：

代码如下：

BTNode* CreatTree()			//建二叉树
{
	BTNode* node1 = BuyNode(1);
	BTNode* node2 = BuyNode(2);
	BTNode* node3 = BuyNode(3);
	BTNode* node4 = BuyNode(4);
	BTNode* node5 = BuyNode(5);
	BTNode* node6 = BuyNode(6);

	node1->left = node2;
	node1->right = node4;
	node2->left = node3;
	node4->left = node5;
	node4->right = node6;
	
	return node1;
}

2.2-前序遍历：

        二叉树前序遍历规则为：先访问根节点在访问左子树最后访问右子树。我这里是通过函数递归实现的访问。

代码如下：

void PreOrder(BTNode* root)			//前序遍历
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}

	printf("%d ", root->data);
	PreOrder(root->left);
	PreOrder(root->right);
}

2.3-中序遍历：

        二叉树中序遍历规则为：先访问左子树在访问根节点最后访问右子树。我这里是通过函数递归实现的访问。

代码如下：

void InOrder(BTNode* root)			//中序遍历
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	
	InOrder(root->left);
	printf("%d ", root->data);
	InOrder(root->right);
}

2.4-后序遍历：

        二叉树后序遍历规则为：先访问左子树在访问右子树最后访问根节点。我这里是通过函数递归实现的访问。

代码如下：

void PostOrder(BTNode* root)			//后序遍历
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}

	PostOrder(root->left);
	PostOrder(root->right);
	printf("%d ", root->data);
}

2.5-求树的节点个数：

        这里是通过三目操作符以及递归来实现的统计节点个数。原理是如果该节点不是空节点则整体个数加1，然后继续访问下一子树，直到遍历完为止。

代码如下：

int TreeSize(BTNode* root)         //求节点个数
{
	return root == NULL ? 0
		: TreeSize(root->left)
		+ TreeSize(root->right)
		+ 1;
}

2.6-求树的高度：

        这里是通过leftHeight和rightHeight来存储左右子树高度值，然后在return中通过三目运算符来返回高的那一子树在加1（这里加1是节点本身占一个高度）

代码如下：

int TreeHeight(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
		return 0;
	int leftHeight = TreeHeight(root->left);
	int rightHeight = TreeHeight(root->right);

	return leftHeight> rightHeight
	? leftHeight + 1
	: rightHeight + 1;
}

2.7-求k层节点个数：

        这里是通过递归传k-1是为了找到k层的所有节点若存在则返回1，不存在返回0然后将所有返回值相加返回即是第k层的节点个数。

代码如下：


int TreeLeave(BTNode* root,int k)		//求k层节点个数
{
	assert(k > 0);
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if(k==1)
	{
		return 1;
	}

	return TreeLeave(root->left, k - 1) +TreeLeave(root->right, k - 1);
}

2.8-查找节点：

        这里是通过递归遍历一遍树查找是否存在查找值若存在则返回该节点，若不存在则返回NULL。（注：这个函数只能查找出该值前序遍历第一次出现的位置）

代码如下：


BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)		//查找
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (root->data == x)
	{
		return root;
	}
	BTNode* p = BinaryTreeFind(root->left, x);
	if(p)
	return p;
	BTNode * q=BinaryTreeFind(root->right, x);
	if (q )
	return q;

	return NULL;
}

2.9-层序遍历：

        这里需要用到队列以前的博客里我们实现过队列，所以这里我们可以当个CV工程师将以前的代码复制过来即可。

队列代码：

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>

typedef struct BinaryTreeNode* QDataType;
typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;

typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
	int size;
}Queue;

void QueueInit(Queue* pq);								//初始化
void QueueDestory(Queue* pq);							//释放销毁
void QueuePush(Queue* pq,QDataType x);		//入队	
void QueuePop(Queue* pq);								//出队
int QueueSize(Queue* pq);								//元素个数
bool QueueEmpty(Queue* pq);							//判断队空
QDataType QueueFront(Queue* pq);					//队头数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);					//队尾数据
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "Queue.h"


void QueueInit(Queue* pq)			    					//初始化
{
	assert(pq);

	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}

void QueueDestory(Queue* pq)     					//释放销毁
{
	assert(pq);

	QNode* cur =pq->head;
	while (cur)
	{
		pq->head = cur->next;
		free(cur);
		cur = NULL;
		cur = pq->head;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)		//入队	
{
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc");
		return;
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	if (pq->head == NULL)
	{
		assert(pq->tail==NULL);

		pq->head = pq->tail=newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
	pq->size++;
}

void QueuePop(Queue* pq)								//出队
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	QNode* del = pq->head;
	pq->head = pq->head->next;
	free(del);
	del = NULL;
	if (pq->head == NULL)
	{
		pq->tail = NULL;
	}
	pq->size--;
}

int QueueSize(Queue* pq)								//元素个数
{
	assert(pq);

	return pq->size;
}

bool QueueEmpty(Queue* pq)							//判断队空
{
	assert(pq);

	return pq->size == 0;
}

QDataType QueueFront(Queue* pq)					//队头数据
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	return pq->head->data;
}

QDataType QueueBack(Queue* pq)					//队尾数据
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	return pq->tail->data;
}

遍历代码如下：

void LevelOrder(BTNode* root)				//层序遍历
{
	Queue p;
	QueueInit(&p);
	if(root)
		QueuePush(&p, root);
	while (!QueueEmpty(&p))
	{
		BTNode* front = QueueFront(&p);		//取队列首元素的值
		QueuePop(&p);
		printf("%d ", front->data);

		if (front->left)			//入下一层元素
		{
			QueuePush(&p, front->left);
		}
		if (front->right)
		{
			QueuePush(&p, front->right);
		}
	}

	QueueDestory(&p);
}

        层序遍历代码执行的过程如图所示：

2.10-判断是否是完全二叉树：

        判断完全二叉树是通过层序遍历和队列来实现。注意这里的层序遍历遇到空树也需要入队，为了判断二叉树是否为完全二叉树。原理：//层序遍历第一次遇到NULL时若后面没有数据节点则是完全二叉树，反之则不是

代码如下：

bool TreeComplete(BTNode* root)		//判断是否是完全二叉树
{
	Queue pq;
	QueueInit(&pq);
	QueuePush(&pq, root);
	while (!QueueEmpty(&pq))
	{
		BTNode* front = QueueFront(&pq);
		if (QueueFront(&pq) == NULL)
		{
			break;
		}
		QueuePop(&pq);

		QueuePush(&pq, front->left);
		QueuePush(&pq, front->right);
	}
	//层序遍历第一次遇到NULL时若后面没有数据节点则是完全二叉树，反之则不是
	while (!QueueEmpty(&pq))				
	{
		if (QueueFront(&pq) != NULL)
		{
			QueueDestory(&pq);
			return false;
		}
		QueuePop(&pq);
	}
	QueueDestory(&pq);
	return true;
}

2.11-二叉树的销毁：

        二叉树销毁需遍历一遍链表，这里采用后序遍历比较方便，因为另外两个遍历都会因为释放根节点后左右子节点不好释放而产生不必要的麻烦，所以这里最好是使用后序遍历。注意这里只是释放掉了空间，因为这里是一级指针所以这里置空属于局部变量不会影响外部，所以在主函数调用时我们需手动置空。

如图所示：

代码如下：

void TreeDestory(BTNode* root)		//销毁二叉树
{
	if (root == NULL)
		return;
	TreeDestory(root->left);
	TreeDestory(root->right);
	free(root);
}

三、结语：

递归效果图展示：

最终效果图为：

        上述内容，即是我个人对数据结构-链式二叉树-搜索二叉树-C语言的个人见解以及自我实现。若有大佬发现哪里有问题可以私信或评论指教一下我这个小萌新。非常感谢各位友友们的点赞，关注，收藏与支持，我会更加努力的学习编程语言，还望各位多多关照，让我们一起进步吧！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1929182.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

路径规划 | 基于DQN深度强化学习算法的路径规划（Matlab）

路径规划 | 基于DQN深度强化学习算法的路径规划（Matlab）

目录 效果一览基本介绍程序设计参考文献 效果一览 基本介绍 DQN路径规划算法 基于深度强化学习算法的路径规划 matlab2023b 栅格环境&#xff0c;走迷宫&#xff0c;可以通过窗口界面方便观察交互过程&#xff0c;代码注释详尽。 程序设计 完整源码和数据私信博主回复基于DQN深…
阅读更多...
什么是大数据信用?它的作用有哪些?怎么查询大数据?

什么是大数据信用?它的作用有哪些?怎么查询大数据?

在金融行业中&#xff0c;风险管理是至关重要的一环。传统的信用评估方法主要基于借款人的财务状况和信用历史&#xff0c;但这些信息往往无法全面反映借款人的信用状况。大数据信用的出现为金融风控提供了新的解决方案。 首先&#xff0c;大数据信用可以为金融机构提供更全面的…
阅读更多...
flutter实现语言的国际化

flutter实现语言的国际化

目录 前言 一、GetX实现国际化(推荐) 1.安装Getx 2.创建国际化的文件 3.使用国际化字符串 4.配置GetMaterialApp 5.更改语言 6.系统语言 ​编辑 7.原生工程配置 1.iOS工程配 1.打开iOS工程&#xff0c;在Project的info里面添加语言 2.创建String File文件 2.andr…
阅读更多...
运维管理数智化：数据与智能运维场景实践

运维管理数智化：数据与智能运维场景实践

本文来自腾讯蓝鲸智云社区用户&#xff1a;CanWay 摘要&#xff1a;笔者根据自身的技术和行业理解&#xff0c;分享嘉为蓝鲸数据与智能运维场景实践。 涉及关键字&#xff1a;一体化运维、平台化运维、数智化运维、AIOps、运维PaaS、运维工具系统、蓝鲸等。 本文作者&#xf…
阅读更多...
vue2迁移到vue3注意点

vue2迁移到vue3注意点

vue2迁移到vue3注意点 1、插槽的修改 使用 #default &#xff0c; 以及加上template 模板 2、 类型的定义&#xff0c;以及路由&#xff0c;vue相关资源&#xff08;ref, reactive,watch&#xff09;的引入等 3、类装饰器 1&#xff09;vue-class-component是vue官方库,作…
阅读更多...
ActiveMQ-CVE-2023-46604

ActiveMQ-CVE-2023-46604

Apache ActiveMQ OpenWire 协议反序列化命令执行漏洞 OpenWire协议在ActiveMQ中被用于多语言客户端与服务端通信。在Apache ActvieMQ5.18.2版本以及以前&#xff0c;OpenWire协议通信过程中存在一处反序列化漏洞&#xff0c;该漏洞可以允许具有网络访问权限的远程攻击者通过操作…
阅读更多...
网页数据抓取：融合BeautifulSoup和Scrapy的高级爬虫技术

网页数据抓取：融合BeautifulSoup和Scrapy的高级爬虫技术

网页数据抓取&#xff1a;融合BeautifulSoup和Scrapy的高级爬虫技术 在当今的大数据时代&#xff0c;网络爬虫技术已经成为获取信息的重要手段之一。Python凭借其强大的库支持&#xff0c;成为了进行网页数据抓取的首选语言。在众多的爬虫库中&#xff0c;BeautifulSoup和Scrap…
阅读更多...
1140 分珠

1140 分珠

这是一个图的划分问题&#xff0c;可以使用深度优先搜索&#xff08;DFS&#xff09;或广度优先搜索&#xff08;BFS&#xff09;来解决。我们需要找到一种划分方式&#xff0c;使得划分后的两部分总重的差值的绝对值最小。 以下是对应的C代码&#xff1a; #include <iost…
阅读更多...
房地产市场2024年展望——深度解读行业趋势

房地产市场2024年展望——深度解读行业趋势

作为一名有十多年经验的地产营销人&#xff0c;对于2024年房地产行业的发展趋势&#xff0c;我认为可以从以下几个方面来探讨&#xff0c;如果觉得对你有帮助&#xff0c;请不吝一个三连&#xff08;赞同喜欢收藏&#xff09; 一、市场调整与分化加剧 在经历了较长时间的市场…
阅读更多...
用chatgpt写了个二级导航，我全程一个代码没写，都是复制粘贴

用chatgpt写了个二级导航，我全程一个代码没写，都是复制粘贴

今天心血来潮&#xff0c;让chatgpt给我写个移动端的二级导航菜单&#xff0c;效果如下&#xff1a; 1、两级导航&#xff0c;竖向排列&#xff0c;一级导航默认显示&#xff0c;二级隐藏 2、抽屉伸缩效果&#xff0c;点击一级导航&#xff0c;展开二级导航&#xff0c;再次点…
阅读更多...
同步IO、异步IO以及五种网络IO模式

同步IO、异步IO以及五种网络IO模式

目录 一、同步IO和异步IO 二、五种网络IO模式 1、阻塞IO 2、非阻塞IO 3、IO多路复用 3.1、SELECT 3.2、POLL 3.3、EPOLL 一、同步IO和异步IO 场景1&#xff1a; 小明去打开水&#xff0c;而开水塔此时没有水&#xff0c;小明在现场一直等待开水到来&#xff0c;或者不断…
阅读更多...
老牌数据库HRS，三分之二二区以上！| CHARLS等七大老年公共数据库周报（7.10）...

老牌数据库HRS，三分之二二区以上！| CHARLS等七大老年公共数据库周报（7.10）...

七大老年公共数据库 七大老年公共数据库共涵盖33个国家的数据&#xff0c;包括&#xff1a;美国健康与退休研究 (Health and Retirement Study, HRS)&#xff1b;英国老龄化纵向研究 &#xff08;English Longitudinal Study of Ageing, ELSA&#xff09;&#xff1b;欧洲健康、…
阅读更多...
图片转文字的软件，分享3种不同的类型的软件！

图片转文字的软件，分享3种不同的类型的软件！

在信息爆炸的时代&#xff0c;图片作为一种直观、生动的信息载体&#xff0c;已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。然而&#xff0c;有时候我们可能需要将图片中的文字提取出来&#xff0c;以便于编辑、整理或进一步使用。那么&#xff0c;有哪些实用的图片转文字软件可以…
阅读更多...
基于粒子滤波和帧差法的目标跟踪matlab仿真

基于粒子滤波和帧差法的目标跟踪matlab仿真

目录 1.算法运行效果图预览 2.算法运行软件版本 3.部分核心程序 4.算法理论概述 4.1 帧差法 4.2 粒子滤波 4.3 粒子滤波与帧差法的结合 5.算法完整程序工程 1.算法运行效果图预览 (完整程序运行后无水印) 原重采样方法&#xff1a; 改进重采样方法&#xff1a; 2.算法…
阅读更多...
OpenSceneGraph学习笔记

OpenSceneGraph学习笔记

目录 引言第一章&#xff1a;OSG概述一、前言&#xff08;1&#xff09;为什么要学习OSG?&#xff08;2&#xff09;OSG的组成&#xff08;3&#xff09;OSG的智能指针&#xff08;4&#xff09;OSG的安装编译 二、第一个OSG程序&#xff08;1&#xff09;Hello OSG程序&#…
阅读更多...
关于升级WIN11后，点击功能面板空白的解决方法

关于升级WIN11后，点击功能面板空白的解决方法

方法一&#xff1a;先试试按下WinX,选择Windows powershell(管理员)&#xff0c;输入sfc /scannow等待系统自动扫描完成后重启系统看看是否修复。 方法二&#xff1a;打开微软Windows11镜像下载官网&#xff1a;Download Windows 11&#xff0c;下载对应版本和语言的ISO系统镜…
阅读更多...
人工智能与伦理挑战：多维度应对策略

人工智能与伦理挑战：多维度应对策略

人工智能技术近年来取得了迅猛发展&#xff0c;广泛应用于医疗诊断、金融分析、教育辅助、自动驾驶等各个领域&#xff0c;极大地提升了生产效率和服务质量&#xff0c;推动了科技进步和商业创新。然而&#xff0c;伴随其普及和应用的泛滥&#xff0c;AI也带来了数据隐私侵犯、…
阅读更多...
【银河麒麟操作系统】虚机重启lvs丢失现象分析及处理建议

【银河麒麟操作系统】虚机重启lvs丢失现象分析及处理建议

了解银河麒麟操作系统更多全新产品&#xff0c;请点击访问麒麟软件产品专区&#xff1a;https://product.kylinos.cn 环境及现象描述 40台虚机强制重启后&#xff0c;其中8台虚机找不到逻辑卷导致启动异常&#xff0c;后续通过pvcreate 修复重建pv&#xff0c;激活vg和lv并修复…
阅读更多...
基于python的图像去水印

基于python的图像去水印

1 代码 import cv2 import numpy as npdef remove_watermark(image_path, output_path):# 读取图片image cv2.imread(image_path)# 转换为灰度图gray cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)# 使用中值滤波去除噪声median_filtered cv2.medianBlur(gray, 5)# 计算图像的梯…
阅读更多...
Spring MVC 中的拦截器的使用“拦截器基本配置” 和 “拦截器高级配置”

Spring MVC 中的拦截器的使用“拦截器基本配置” 和 “拦截器高级配置”

1. Spring MVC 中的拦截器的使用“拦截器基本配置” 和 “拦截器高级配置” 文章目录 1. Spring MVC 中的拦截器的使用“拦截器基本配置” 和 “拦截器高级配置”2. 拦截器3. Spring MVC 中的拦截器的创建和基本配置3.1 定义拦截3.2 拦截器基本配置3.3 拦截器的高级配置 4. Spr…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023