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二叉树的五种基本形态：
1.二叉树可以是空树
2.只有一个根节点的树
3.斜树：只有左子树或右子树的树
4.左右孩子都有的树
二叉树的性质：
1.假设根节点是第一层，在二叉树的第i层上最多有2^(n-1)个结点
2.深度为k的二叉树，最多有（2^k）-1个结点
3.任意一个非空二叉树，度为0的结点数比度为2的结点数多一个
4.在完全二叉树中有无度为1的判断
5.具有N个结点的完全二叉树的深度为log2（N+1）（向下取整）或者（log2N）+1（向上取整）
6. 如果有一棵n个结点的完全二叉树，其结点编号按照层次序（从上到下，从左到右），则除根结点外，满足[i/2 , i, 2i, 2i+1]的规则
二叉树的存储方式
1.直接采用数组存储二叉树，将任意一个二叉树补成完全二叉树，不过这样容易造成空间上的浪费
2.二叉链表存储
二叉树是树中最常用的一种，即度为2的树（每个结点最多有两个孩子），在二叉树中，结点的度只有0、1、2这三种可能
二叉树的五种基本形态：
1.二叉树可以是空树
2.只有一个根节点的树
3.斜树：只有左子树或右子树的树
4.左右孩子都有的树
二叉树的性质：
1.假设根节点是第一层，在二叉树的第i层上最多有2^(n-1)个结点
解释：若想要结点数最多，则要求除叶子结点外，每个结点的度都为2
层数 该层结点数
一层： 根节点 1
二层： 1*2 2
三层 2*2 4
四层 4*2 8
n层 2*2*...*2 2^(n-1)
2.深度为k的二叉树，最多有（2^k）-1个结点
将所有层次的结点数相加，再根据等比数列求和公式可得
满二叉树
而有（2^k）-1个结点的树有被称作满二叉树，满二叉树没有度为1的结点
完全二叉树
对满二叉树的结点编号（从上到下再从左到右）从后面删除若干个连续的编号最大的结点，剩下的部分就是完全二叉树
如下图删除15.14.13
同时，对于完全二叉树来说，度为1的结点要么没有，要么只有一个
满二叉树也是完全二叉树
3.任意一个非空二叉树，度为0的结点数比度为2的结点数多一个
解释：
按照度来分，我们可以将其分成度分别为0，1，2的结点：
n = n0 + n1 + n2
按照有无父亲，或者说是是否可以当作孩子结点，我们可以分成根节点和其他结点：
n = 1 + （n-1）
而在这（n-1）个孩子结点里，我们可以再将每个结点看作父亲，
度为0的父亲没有孩子 0 * n0
度为1的父亲一个孩子 1 * n1
度为2的父亲两个孩子 2 * n1
所以可以推出
n = 1 + 0 * n0 + n1 + 2n1
n0 + n1 + n2 = 1 + n1 + 2n1
n0 = n2 + 1
或者从连线个数的角度理解：
n个结点的树有n-1条连线
度为0的树向下有0条
度为1的树向下有n1条
度为2的树向下有2n2条
n1+n2+n0-1 =n1+2n2
n0-1=n2
4.在完全二叉树中有无度为1的判断
没有度为1的结点，n=n0+n2=n2+1+n2=2n2+1
有度为1的结点，n=n0+n1+n2=2n2+2
所以在完全二叉树中，结点数为奇数,没有度为1的结点；结点数为偶数，有度为1的结点且只有1个
5.具有N个结点的完全二叉树的深度为log2（N+1）（向下取整）或者（log2N）+1（向上取整）
6. 如果有一棵n个结点的完全二叉树，其结点编号按照层次序（从上到下，从左到右），则除根结点外，满足[i/2 , i, 2i, 2i+1]的规则
二叉树的存储方式
1.直接采用数组存储二叉树，将任意一个二叉树补成完全二叉树，不过这样容易造成空间上的浪费
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
char data[1005];
int flag;//=0 左 =1右孩子
int find(char fx)
{
for (int i = 1; i < 1005; i++)
{
if (data[i] == fx)
{
return i;
}
}
}
int main()
{
int n;
char root;
printf("读入数据个数：\n");
scanf("%d", &n);
for (int i = 0; i < 1005; i++)
{
data[i] = ' ';
}
getchar();
printf("读入根结点：\n");
scanf("%c", &root);
data[1] = root;
char x, fx;//数据为x,fx为x的父亲
int fxi, xi;
for (int i = 1; i <= n - 1; i++)
{
getchar();
printf("读入剩下的结点（x fx flag）：\n");
scanf("%c %c %d", &x, &fx, &flag);
fxi = find(fx);//寻找父亲结点的下标
if (flag == 0)
{
xi = 2 * fxi;
}
else {
xi = 2 * fxi + 1;
}
data[xi] = x;
}
getchar();
printf("查找某个结点的孩子父亲结点：\n");
scanf("%c", &x);
xi = find(x);
if (xi == 1)
{
printf("根节点，无父亲节点\n");
}
else {
printf("父亲结点：%c\n", data[xi / 2]);
}
printf("孩子节点是：%c %c\n", data[2 * xi], data[2 * xi + 1]);
return 0;
}2.二叉链表存储
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//二叉链表节点结构
typedef struct BTNode {
char data;
struct BTNode* left;//保存左孩子地址
struct BTNode* right;//保存右孩子地址
//struct BTNode* fa;//保存父亲的地址
}BTNode, * BTree;
BTree initBTree(char root)
{
BTNode* r = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
if (r == NULL)
{
printf("空间分配失败\n");
return NULL;
}
r->data = root;
r->left = r->right = NULL;
//r->fa=NULL;
return r;
}
BTNode* find(BTree r, char fx)
{
if (r == NULL || r->data == fx)
{
return r;
}
if (r->left != NULL)
{
BTNode* ans = find(r->left, fx);
if (ans != NULL && ans->data == fx)
{
return ans;
}
}
if (r->right != NULL)
{
BTNode* ans = find(r->right, fx);
if (ans != NULL && ans->data == fx)
{
return ans;
}
}
return NULL;
}
BTree insert(BTree r, char x, char fx, int flag)
{
BTNode* f = find(r, fx);
if (f == NULL)
{
printf("父亲节点不存在，不能插入\n");
}
else
{
BTNode* s = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
//判断s==NULL
s->data = x;
s->left = s->right = NULL;
//s->fa=f;
if (flag == 0)
{
f->left = s;
}
else {
f->right = s;
}
}
return r;
}
int main()
{
int n;
int flag;//=0 左 =1右孩子
BTree r = NULL;
char root;
printf("输入结点的总个数：\n");
scanf("%d", &n);
getchar();
printf("输入根节点：\n");
scanf("%c", &root);
r = initBTree(root);
char x, fx;
for (int i = 1; i <= n - 1; i++)
{
getchar();
printf("输入结点信息（x, fx, flag）：\n");
scanf("%c %c %d", &x, &fx, &flag);
r = insert(r, x, fx, flag);
}
getchar();
printf("输入要查找的结点：\n");
scanf("%c", &x);
BTNode* p = find(r, x);
if (p != NULL && p->left != NULL)
{
printf("左孩子%c\n", p->left->data);
}
if (p != NULL && p->right != NULL)
{
printf("右孩子%c\n", p->right->data);
}
return 0;
}
