遍历二叉树
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发布时间：2022-04-22 02:34
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时间：2022-04-18 22:58
1．遍历方案
从二叉树的递归定义可知，一棵非空的二叉树由根结点及左、右子树这三个基本部分组成。因此，在任一给定结点上，可以按某种次序执行三个操作：
（1）访问结点本身(N)，
（2）遍历该结点的左子树(L)，
（3）遍历该结点的右子树(R)。
以上三种操作有六种执行次序：
NLR、LNR、LRN、NRL、RNL、RLN。
注意：
前三种次序与后三种次序对称，故只讨论先左后右的前三种次序。
2．三种遍历的命名
根据访问结点操作发生位置命名：
① NLR：前序遍历(PreorderTraversal亦称(先序遍历))
——访问结点的操作发生在遍历其左右子树之前。
② LNR：中序遍历(InorderTraversal)
——访问结点的操作发生在遍历其左右子树之中(间)。
③ LRN：后序遍历(PostorderTraversal)
——访问结点的操作发生在遍历其左右子树之后。
注意：
由于被访问的结点必是某子树的根，所以N(Node)、L(Left subtree)和R(Right subtree)又可解释为根、根的左子树和根的右子树。NLR、LNR和LRN分别又称为先根遍历、中根遍历和后根遍历。
遍历算法
1．中序遍历的递归算法定义：
若二叉树非空，则依次执行如下操作：
(1)遍历左子树；
(2)访问根结点；
(3)遍历右子树。
2．先序遍历的递归算法定义：
若二叉树非空，则依次执行如下操作：
(1) 访问根结点；
(2) 遍历左子树；
(3) 遍历右子树。
3．后序遍历得递归算法定义：
若二叉树非空，则依次执行如下操作：
(1)遍历左子树；
(2)遍历右子树；
(3)访问根结点。
4．中序遍历的算法实现
用二叉链表做为存储结构，中序遍历算法可描述为：
void InOrder(BinTree T)
{ //算法里①~⑥是为了说明执行过程加入的标号
① if(T) { // 如果二叉树非空
② InOrder(T->lchild)；
③ printf("％c"，T->data)； // 访问结点
④ InOrder(T->rchild);
⑤ }
⑥ } // InOrder
遍历序列
1．遍历二叉树的执行踪迹
三种递归遍历算法的搜索路线相同（如下图虚线所示）。
具体线路为：
从根结点出发，逆时针沿着二叉树外缘移动，对每个结点均途径三次，最后回到根结点。
2．遍历序列
A
/ \
B C
/ / \
D E F
图
（1） 中序序列（inorder traversal）
中序遍历二叉树时，对结点的访问次序为中序序列
【例】中序遍历上图所示的二叉树时，得到的中序序列为：
D B A E C F
（2） 先序序列（preorder traversal）
先序遍历二叉树时，对结点的访问次序为先序序列
【例】先序遍历上图所示的二叉树时，得到的先序序列为：
A B D C E F
（3） 后序序列（postorder traversal）
后序遍历二叉树时，对结点的访问次序为后序序列
【例】后序遍历上图所示的二叉树时，得到的后序序列为：
D B E F C A
（4）层次遍历（level traversal）二叉树的操作定义为：若二叉树为空，则退出，否则，按照树的结构，从根开始自上而下，自左而右访问每一个结点，从而实现对每一个结点的遍历
注意：
（1）在搜索路线中，若访问结点均是第一次经过结点时进行的，则是前序遍历；若访问结点均是在第二次(或第三次)经过结点时进行的，则是中序遍历(或后序遍历)。只要将搜索路线上所有在第一次、第二次和第三次经过的结点分别列表，即可分别得到该二叉树的前序序列、中序序列和后序序列。
（2）上述三种序列都是线性序列，有且仅有一个开始结点和一个终端结点，其余结点都有且仅有一个前趋结点和一个后继结点。为了区别于树形结构中前趋(即双亲)结点和后继(即孩子)结点的概念，对上述三种线性序列，要在某结点的前趋和后继之前冠以其遍历次序名称。
【例】上图所示的二叉树中结点C，其前序前趋结点是D，前序后继结点是E；中序前趋结点是E，中序后继结点是F；后序前趋结点是F，后序后继结点是A。但是就该树的逻辑结构而言，C的前趋结点是A，后继结点是E和F。
二叉链表的构造
1． 基本思想
基于先序遍历的构造，即以二叉树的先序序列为输入构造。
注意：
先序序列中必须加入虚结点以示空指针的位置。
【例】
建立上图所示二叉树，其输入的先序序列是：ABD∮∮∮CE∮∮F∮∮。
2． 构造算法
假设虚结点输入时以空格字符表示，相应的构造算法为：
void CreateBinTree (BinTree *T)
{ //构造二叉链表。T是指向根指针的指针，故修改*T就修改了实参(根指针)本身
char ch；
if((ch=getchar())=='') *T=NULL； //读人空格，将相应指针置空
else{ //读人非空格
*T=(BinTNode *)malloc(sizeof(BinTNode))； //生成结点
(*T)->data=ch；
CreateBinTree(&(*T)->lchild)； //构造左子树
CreateBinTree(&(*T)->rchild)； //构造右子树
}
}
注意：
调用该算法时，应将待建立的二叉链表的根指针的地址作为实参。
【例】
设root是一根指针(即它的类型是BinTree)，则调用CreateBinTree(&root)后root就指向了已构造好的二叉链表的根结点。
二叉树建立过程见http://student.zjzk.cn/course_ware/data_structure/web/flashhtml/erchashujianli.htm
下面是关于二叉树的遍历、查找、删除、更新数据的代码(递归算法):
[code]
#include <iostream>
using namespace std;
typedef int T;
class bst{
struct Node{
T data;
Node* L;
Node* R;
Node(const T& d, Node* lp=NULL, Node* rp=NULL):data(d),L(lp),R(rp){}
};
Node* root;
int num;
public:
bst():root(NULL),num(0){}
void clear(Node* t){
if(t==NULL) return;
clear(t->L);
clear(t->R);
delete t;
}
~bst(){clear(root);}
void clear(){
clear(root);
num = 0;
root = NULL;
}
bool empty(){return root==NULL;}
int size(){return num;}
T getRoot(){
if(empty()) throw "empty tree";
return root->data;
}
void travel(Node* tree){
if(tree==NULL) return;
travel(tree->L);
cout << tree->data << ' ';
travel(tree->R);
}
void travel(){
travel(root);
cout << endl;
}
int height(Node* tree){
if(tree==NULL) return 0;
int lh = height(tree->L);
int rh = height(tree->R);
return 1+(lh>rh?lh:rh);
}
int height(){
return height(root);
}
void insert(Node*& tree, const T& d){
if(tree==NULL)
tree = new Node(d);
else if(ddata)
insert(tree->L, d);
else
insert(tree->R, d);
}
void insert(const T& d){
insert(root, d);
num++;
}
Node*& find(Node*& tree, const T& d){
if(tree==NULL) return tree;
if(tree->data==d) return tree;
if(ddata)
return find(tree->L, d);
else
return find(tree->R, d);
}
bool find(const T& d){
return find(root, d)!=NULL;
}
bool erase(const T& d){
Node*& pt = find(root, d);
if(pt==NULL) return false;
combine(pt->L, pt->R);
Node* p = pt;
pt = pt->R;
delete p;
num--;
return true;
}
void combine(Node* lc, Node*& rc){
if(lc==NULL) return;
if(rc==NULL) rc = lc;
else combine(lc, rc->L);
}
bool update(const T& od, const T& nd){
Node* p = find(root, od);
if(p==NULL) return false;
erase(od);
insert(nd);
return true;
}
};
int main()
{
bst b;
cout << "input some integers:";
for(;;){
int n;
cin >> n;
b.insert(n);
if(cin.peek()=='\n') break;
}
b.travel();
for(;;){
cout << "input data pair:";
int od, nd;
cin >> od >> nd;
if(od==-1&&nd==-1) break;
b.update(od, nd);
b.travel();
}
}
[/code]
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时间：2022-04-19 00:16
#include <iostream.h>
#include <stdlib.h>
struct inform /*建立输入信息结构体inform*/
{ char data;
int l;
int r;
int signl; /*作为标记的signl,signr*/
int signr;
};
struct leafnode /*建立叶子节点结构体*/
{
char leaf;
leafnode* lchild;
leafnode* rchild;
};
void print(inform* ps, int n);
void judge ( inform* ps );
leafnode* creatree(); /*声明二叉树的建立函数*/
void preorder (leafnode* T); /*声明先序遍历函数*/
void inorder (leafnode* T); /*声明中序遍历函数*/
void postorder (leafnode* T); /*声明后序遍历函数*/
char a[100];
int k=1;
int s=0;
inform *p;
void main()
{
/*-------------------------------按格式输入信息-----------------------------------*/
int n;
cout<<"请输入二叉树内容：第一行为节点总数n ，后面的n行是节点的具体形式："<<endl;
cout<<"n= ";
cin>>n;
p=(inform* )malloc( n*sizeof(inform) ); /*开辟的一个叶子结构体型的指针数组*/
inform *p1; p1=p;
for(int i=0; i<n; i++)
{
cin>>(p+i)->data>>(p+i)->l>>(p+i)->r;
if((p+i)->l != -1) (p+i)->signl=1; /*用signl signr 的0，1标示输入的信息中是否有左或右孩子*/
else (p+i)->signl= 0;
if((p+i)->r !=-1) (p+i)->signr=1;
else (p+i)->signr= 0;
}
/*--------------------------------------------------------------------------------------------*/
a[0]= p->data;
judge ( p1 ); /*用递归算法将输入数据信息转为线性字符串*/
cout<<endl<<"输出转换的线性字符串： "<<endl;
cout<<a<<endl<<endl;
/*------------------------------------------遍历-----------------------------------*/
leafnode* T;
T= creatree();
/*先续遍历二叉树*/
cout<<"先序遍历二叉树： "<<endl;
preorder( T );
cout<<endl<<"中序遍历二叉树： "<<endl;
inorder ( T );
cout<<endl<<"后序遍历二叉树： "<<endl;
postorder( T );
cout<<endl<<endl;
}
/*------------------------------------------函数定义-------------------------------*/
void judge( inform* ps ) /*用函数的递归来将输入的信息转化为线性的数组*/
{
inform* b;
if (ps->signl==0)
{
a[k]='@';
k++;
}
else
{
b = p+(ps->l);
a[k] = b->data;
k++;
judge(b);
}
if ((ps->signr) == 0)
{
a[k]='@';
k++;
}
else
{
b = p+(ps->r );
a[k] = b->data;
k++;
judge(b);
}
}
leafnode* creatree() /*建立二叉树函数*/
{
char ch;
leafnode *t;
ch= a[s];
s++;
if(ch=='@')
{
t=NULL;
}
else
{
t=(leafnode* )malloc(sizeof(leafnode));
t->leaf=ch;
t->lchild=creatree();
t->rchild=creatree();
}
return t;
}
/*先序遍历的递归函数*/
void preorder (leafnode* T)
{
if(T)
{
cout<<T->leaf;
preorder(T->lchild);
preorder(T->rchild);
}
}
/*中序遍历的递归函数*/
void inorder (leafnode* T)
{
if(T)
{
inorder(T->lchild);
cout<<T->leaf;
inorder(T->rchild);
}
}
/*后序遍历的递归函数*/
void postorder (leafnode* T)
{
if(T)
{
postorder(T->lchild);
postorder(T->rchild);
cout<<T->leaf;
}
}
热心网友
时间：2022-04-19 01:51
楼上用的是动态链表来存储，显然不合要求。
但是按你描述的结构操作不方便，可不可以在后面的n行中再加一个整数表示其父结点,当父节点值为-1时表示根结点？
这样数据结构为：
typedef struct BTreeNode{
char ch;
int parent;
int lchild;
int rchild;
}BTreeNode;
struct BTree{
BTreeNode *body;/*用于存储二叉树的所有节点*/
int root;/*根节点序号*/
int count;/*节点数*/
}
待续。。。。
源代码：
typedef struct BTreeNode{
char ch;
int parent;
int lchild;
int rchild;
}BTreeNode;
struct BTree{
BTreeNode *body;/*用于存储二叉树的所有节点*/
int root;/*根节点序号*/
int count;/*节点数*/
}
/*创建二叉树*/
BTree createBTree(){
int i,n;
BTree bTree;
printf("请输入节点数：");
scanf("%d",&n);
bTree.body = (BTreeNode) malloc(sizeof(BTreeNode)*n);
bTree.root = -1;
bTree.count = n;
do{
for( i=0; i<n; i++ ){
printf("请输入：节点字符 父节点序号 左节点序号 右节点序号：\n");
scanf("%c %d %d %d",bTree.body[i]->ch,
bTree.body[i]->parent,
bTree.body[i]->lchild,
bTree.body[i]->rchild);
if( bTree.body[i]->parent == -1 ){
bTree.root = i;
break;
}
}
}while( bTree.root == -1 );
return bTree;
}
/*以输出遍历序列为例的遍历方法*/
void travel(BTree *bTree, int i, int pattern ){
/**
* pattern=0表示先序遍历，1表示中序，2表示后序;
*
*/
if( pattern == 0 )
printf("%c",bTree->body[i]->ch);
if( bTree->body[i]->lchild != -1 ){
travel(bTree, bTree->body[i]->lchild, pattern);
if( pattern == 1 )
printf("%c",bTree->body[i]->ch);
}
if( bTree->body[i]->rchild != -1 ){
travel(bTree, bTree->body[i]->rchild, pattern);
if( pattern == 2 )
printf("%c",bTree->body[i]->ch);
}
}
void travelBTree(BTree *bTree , int pattern ){
if( pattern == 0) printf("先序遍历：");
if( pattern == 1) printf("中序遍历：");
if( pattern == 2) printf("后序遍历：");
travel( bTree, bTree->root, pattern );
printf("\n");
}
/*通用遍历方法*/
void travel2(BTree *bTree, int i, int pattern, void (*func)(BTree *bTree,int i) ){
/**
* pattern=0表示先序遍历，1表示中序，2表示后序;
* void (*func)(BTree *bTree,int i)中func为函数指针，用于指定遍历进行的操作。
*/
if( pattern == 0 )
(*func)( bTree, i );
if( bTree->body[i]->lchild != -1 ){
travel2(bTree, bTree->body[i]->lchild, pattern, func);
if( pattern == 1 )
(*func)( bTree, i)
}
if( bTree->body[i]->rchild != -1 ){
travel2(bTree, bTree->body[i]->rchild, pattern, func);
if( pattern == 2 )
(*func)( bTree, i);
}
}
/*测试,数据自定*/
void print( BTree *bTree, int i ){
printf("%c",bTree->body[i]->ch );
}
void main(){
BTree bTree;
void (*func)( BTree *bTree, int i );
bTree = createBTree();
travelBTree( &bTree, 0 );
travelBTree( &bTree, 1 );
travelBTree( &bTree, 2 );
/*通用遍历算法测试*/
func = print;
travel2( &bTree, bTree.root, 0, func);
printf("\n");
travel2( &bTree, bTree.root, 1, func);
printf("\n");
travel2( &bTree, bTree.root, 2, func);
printf("\n");
}
运行时可能会报错，因为我没有调试，你自己调试一下。
热心网友
时间：2022-04-19 03:42
O(∩_∩)O~
