首页 > 代码库 > 数据结构快速回顾——二叉树

数据结构快速回顾——二叉树

二叉树(Binary Tree)是个有限元素的集合,该集合或者为空、或者由一个称为根(root)的元素及两个不相交的、被分别称为左子树和右子树的二叉树组成。当集合为空时,称该二叉树为空二叉树。在二叉树中,一个元素也称作一个结点。

基本概念:

(1)结点的度。结点所拥有的子树的个数称为该结点的度。

(2)叶结点。度为0的结点称为叶结点,或者称为终端结点。

(3)分枝结点。度不为0的结点称为分支结点,或者称为非终端结点。一棵树的结点除叶结点外,其余的都是分支结点。

(4)左孩子、右孩子、双亲。树中一个结点的子树的根结点称为这个结点的孩子。这个结点称为它孩子结点的双亲。具有同一个双亲的孩子结点互称为兄弟。

(5)路径、路径长度。如果一棵树的一串结点n1,n2,…,nk有如下关系:结点ni是ni+1的父结点(1≤i<k),就把n1,n2,…,nk称为一条由n1至nk的路径。这条路径的长度是k-1。

(6)祖先、子孙。在树中,如果有一条路径从结点M到结点N,那么M就称为N的祖先,而N称为M的子孙。

(7)结点的层数。规定树的根结点的层数为1,其余结点的层数等于它的双亲结点的层数加1。

(8)树的深度。树中所有结点的最大层数称为树的深度。

(9)树的度。树中各结点度的最大值称为该树的度。

(10)满二叉树,在一棵二叉树中,如果所有分支结点都存在左子树和右子树,并且所有叶子结点都在同一层上,这样的一棵二叉树称作满二叉树。

 

下面给出二叉树的节点结构:

1 //定义树节点结构2 3 typedef struct BinaryTreeNode4 {5     int m_nValue;6     BinaryTreeNode *m_pLeft;7     BinaryTreeNode *m_pRight;8     9 }node;

 

二叉树的基本操作:节点个数计算、树深度计算、前序遍历、中序遍历、后序遍历 以及广度搜索

其中前序遍历给出了使用堆栈代替递归的实现方法。

  1 //求二叉树中的节点个数  2   3 int getNodeNum(node *pRoot)  4 {  5     if(pRoot == NULL)  6         return 0;  7     return getNodeNum(pRoot->m_pLeft)+getNodeNum(pRoot->m_pRight)+1;  8 }  9  10  11 //求二叉树深度 12 int getDepth(node *pRoot) 13 { 14     if(pRoot == NULL) 15         return 0; 16     int depthLeft = getDepth(pRoot->m_pLeft); 17     int depthRight = getDepth(pRoot->m_pRight); 18      19     return depthLeft>depthRight ? (depthLeft+1) :(depthRight+1); 20      21 } 22  23 //前序遍历 中序遍历 后序遍历 24 /*前序遍历递归解法: 25 (1)如果二叉树为空,空操作 26 (2)如果二叉树不为空,访问根节点,前序遍历左子树,前序遍历右子树 27 参考代码如下: 28 */ 29 void PreOrderTraverse(node *pRoot) 30 { 31     if(pRoot == NULL) 32         return; 33     Visit(pRoot); 34     PreOrderTraverse(pRoot->m_pLeft); 35     PreOrderTraverse(pRoot->m_pRight); 36 } 37 //前序遍历的堆栈实现 38 void PreOrderTraverse(node *pRoot) 39 { 40     InitStack(S); 41     while(!StackEmpty(S)) 42     { 43         node *p = new node(); 44         //遍历到最左边的叶子节点 45         while(GetTop(S,p)&& p) 46             Push(p->m_pLeft); 47         Pop(S,p);//弹出叶子节点 48         if(!StackEmpty(S)) 49         { 50             Pop(S,p); 51             if(!Visit(p->data)) 52                 return 0;//访问数据出现错误 53             Push(S,p->m_pRight); 54         } 55     } 56 } 57  58 //中序遍历 59  60 void InOrderTraverse(node *pRoot) 61 { 62     if(pRoot == NULL) 63         return; 64     InOrderTraverse(pRoot->m_pLeft); 65     Visit(pRoot); 66     InOrderTraverse(pRoot->m_pRight); 67 } 68  69 //后序遍历 70 void PostOrderTraverse(node *pRoot) 71 { 72     if(pRoot == NULL) 73         return; 74      75     PostOrderTraverse(pRoot->m_pLeft); 76     PostOrderTraverse(pRoot->m_pRight); 77     Visit(pRoot); 78 } 79  80 //广度优先搜索 81 /* 82 队列初始化,将根节点压入队列。当队列不为空,进行如下操作:弹出一个节点,访问,若左子节点或右子节点不为空,将其压入队列。 83 */ 84 void LevelTraverse(node *pRoot) 85 { 86     if(pRoot == NULL) 87         return; 88      89     quene<node *> q; 90     q.push(pRoot); 91      92     while(!q.empty()) 93     { 94         node *pNode = q.front(); 95         q.pop(); 96          97         Visit(pNode); 98         if(pNode->m_pLeft != NULL) 99             q.push(pNode->m_pRight);100         if(pNode->m_pRight != NULL)101             q.push(pNode->m_pRight);102     }103     return;104 }

 

 

 

参考:http://www.cztvu.ah163.net/czcai/soft/kj/sjjg/jj/ch6.htm