IT数码 购物 网址 头条 软件 日历 阅读 图书馆
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁
 
   -> C++知识库 -> 数据结构 C 代码 6.1: 二叉树的构建与遍历 -> 正文阅读

[C++知识库]数据结构 C 代码 6.1: 二叉树的构建与遍历

摘要: 二叉树不是人脑固有的东西.

1. 代码 (2022 版)

先上代码, 再说废话.

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

#define QUEUE_SIZE 5

/**
 * Binary tree node.
 */
typedef struct BTNode{
	char element;
	BTNode* left;
	BTNode* right;
}BTNode, *BTNodePtr;

/**
 * A queue with a number of pointers.
 */
typedef struct BTNodePtrQueue{
	BTNodePtr* nodePtrs;
	int front;
	int rear;
}BTNodePtrQueue, *QueuePtr;

/**
 * Initialize the queue.
 */
QueuePtr initQueue(){
	QueuePtr resultQueuePtr = (QueuePtr)malloc(sizeof(struct BTNodePtrQueue));
	resultQueuePtr->nodePtrs = (BTNodePtr*)malloc(QUEUE_SIZE * sizeof(BTNodePtr));
	resultQueuePtr->front = 0;
	resultQueuePtr->rear = 1;
	return resultQueuePtr;
}//Of initQueue

/**
 * Is the queue empty?
 */
bool isQueueEmpty(QueuePtr paraQueuePtr){
	if ((paraQueuePtr->front + 1) % QUEUE_SIZE == paraQueuePtr->rear) {
		return true;
	}//Of if

	return false;
}//Of isQueueEmpty

/**
 * Add a pointer to the queue.
 */
void enqueue(QueuePtr paraQueuePtr, BTNodePtr paraBTNodePtr){
	printf("front = %d, rear = %d.\r\n", paraQueuePtr->front, paraQueuePtr->rear);
	if ((paraQueuePtr->rear + 1) % QUEUE_SIZE == paraQueuePtr->front % QUEUE_SIZE) {
		printf("Error, trying to enqueue %c. queue full.\r\n", paraBTNodePtr->element);
		return;
	}//Of if
	paraQueuePtr->nodePtrs[paraQueuePtr->rear] = paraBTNodePtr;
	paraQueuePtr->rear = (paraQueuePtr->rear + 1) % QUEUE_SIZE;
	printf("enqueue %c ends.\r\n", paraBTNodePtr->element);
}//Of enqueue

/**
 * Remove an element from the queue and return.
 */
BTNodePtr dequeue(QueuePtr paraQueuePtr){
	if (isQueueEmpty(paraQueuePtr)) {
		printf("Error, empty queue\r\n");
		return NULL;
	}//Of if

	paraQueuePtr->front = (paraQueuePtr->front + 1) % QUEUE_SIZE;
	//BTNodePtr tempPtr = paraQueuePtr->nodePtrs[paraQueuePtr->front + 1];

	printf("dequeue %c ends.\r\n", paraQueuePtr->nodePtrs[paraQueuePtr->front]->element);
	return paraQueuePtr->nodePtrs[paraQueuePtr->front];
}//Of dequeue

/**
 * Construct a BTNode using the given char.
 */
BTNodePtr constructBTNode(char paraChar){
	BTNodePtr resultPtr = (BTNodePtr)malloc(sizeof(BTNode));
	resultPtr->element = paraChar;
	resultPtr->left = NULL;
	resultPtr->right = NULL;
	return resultPtr;
}//Of constructBTNode

/**
 * Construct a binary tree using the given string.
 */
BTNodePtr stringToBTree(char* paraString){
	int i;
	char ch;

	//Use a queue to manage the pointers
	QueuePtr tempQueuePtr = initQueue();

	BTNodePtr resultHeader;
	BTNodePtr tempParent, tempLeftChild, tempRightChild;
	i = 0;
	ch = paraString[i];
	resultHeader = constructBTNode(ch);
	enqueue(tempQueuePtr, resultHeader);

	while(!isQueueEmpty(tempQueuePtr)) {
		tempParent = dequeue(tempQueuePtr);

		//The left child
		i ++;
		ch = paraString[i];
		if (ch == '#') {
			tempParent->left = NULL;
		} else {
			tempLeftChild = constructBTNode(ch);
			enqueue(tempQueuePtr, tempLeftChild);
			tempParent->left = tempLeftChild;
		}//Of if

		
		//The right child
		i ++;
		ch = paraString[i];
		if (ch == '#') {
			tempParent->right = NULL;
		} else {
			tempRightChild = constructBTNode(ch);
			enqueue(tempQueuePtr, tempRightChild);
			tempParent->right = tempRightChild;
		}//Of if
	}//Of while

	return resultHeader;
}//Of stringToBTree

/**
 * Levelwise.
 */
void levelwise(BTNodePtr paraTreePtr){
	//Use a queue to manage the pointers
	char tempString[100];
	int i = 0;
	QueuePtr tempQueuePtr = initQueue();
	BTNodePtr tempNodePtr;
	enqueue(tempQueuePtr, paraTreePtr);
	while(!isQueueEmpty(tempQueuePtr)) {
		tempNodePtr = dequeue(tempQueuePtr);
		
		//For output.
		tempString[i] = tempNodePtr->element;
		i ++;

		if (tempNodePtr->left != NULL){
			enqueue(tempQueuePtr, tempNodePtr->left);
		}//Of if
		if (tempNodePtr->right != NULL){
			enqueue(tempQueuePtr, tempNodePtr->right);
		}//Of if
	}//Of while
	tempString[i] = '\0';

	printf("Levelwise: %s\r\n", tempString);
}//Of levelwise

/**
 * Preorder.
 */
void preorder(BTNodePtr tempPtr){
	if (tempPtr == NULL){
		return;
	}//Of if

	printf("%c", tempPtr->element);
	preorder(tempPtr->left);
	preorder(tempPtr->right);
}//Of preorder

/**
 * Inorder.
 */
void inorder(BTNodePtr tempPtr){
	if (tempPtr == NULL) {
		return;
	}//Of if

	inorder(tempPtr->left);
	printf("%c", tempPtr->element);
	inorder(tempPtr->right);
}//Of inorder

/**
 * Post order.
 */
void postorder(BTNodePtr tempPtr){
	if (tempPtr == NULL) {
		return;
	}//Of if

	postorder(tempPtr->left);
	postorder(tempPtr->right);
	printf("%c", tempPtr->element);
}//Of postorder

/**
 * The entrance.
 */
int main(){
	BTNodePtr tempHeader;
	tempHeader = constructBTNode('c');
	printf("There is only one node. Preorder visit: ");
	preorder(tempHeader);
	printf("\r\n");

	char* tempString = "acde#bf######";

	tempHeader = stringToBTree(tempString);
	printf("Preorder: ");
	preorder(tempHeader);
	printf("\r\n");
	printf("Inorder: ");
	inorder(tempHeader);
	printf("\r\n");
	printf("Postorder: ");
	postorder(tempHeader);
	printf("\r\n");
	printf("Levelwise: ");
	levelwise(tempHeader);
	printf("\r\n");

	return 1;
}//Of main

2. 运行结果

There is only one node. Preorder visit: c
front = 0, rear = 1.
enqueue a ends.
dequeue a ends.
front = 1, rear = 2.
enqueue c ends.
front = 1, rear = 3.
enqueue d ends.
dequeue c ends.
front = 2, rear = 4.
enqueue e ends.
dequeue d ends.
front = 3, rear = 0.
enqueue b ends.
front = 3, rear = 1.
enqueue f ends.
dequeue e ends.
dequeue b ends.
dequeue f ends.
Preorder: acedbf
Inorder: ecabdf
Postorder: ecbfda
Levelwise: front = 0, rear = 1.
enqueue a ends.
dequeue a ends.
front = 1, rear = 2.
enqueue c ends.
front = 1, rear = 3.
enqueue d ends.
dequeue c ends.
front = 2, rear = 4.
enqueue e ends.
dequeue d ends.
front = 3, rear = 0.
enqueue b ends.
front = 3, rear = 1.
enqueue f ends.
dequeue e ends.
dequeue b ends.
dequeue f ends.
Levelwise: acdebf

Press any key to continue

3. 代码说明

  1. 二叉树的深度遍历使用了栈, 所以代码很简洁. 不使用栈的方式有相应代码数据结构 C 代码 6.x: 自己建栈实现二叉树遍历.
  2. 层次遍历用到了队列. 这次故意把究竟分配得比较少, 看循环队列是否正常复用空间.
  3. 从字符串构建二叉树也要用栈. 这里也可以看出二叉树的非压缩存储.
  C++知识库 最新文章
【C++】友元、嵌套类、异常、RTTI、类型转换
通讯录的思路与实现(C语言)
C++PrimerPlus 第七章 函数-C++的编程模块(
Problem C: 算法9-9~9-12:平衡二叉树的基本
MSVC C++ UTF-8编程
C++进阶 多态原理
简单string类c++实现
我的年度总结
【C语言】以深厚地基筑伟岸高楼-基础篇(六
c语言常见错误合集
上一篇文章      下一篇文章      查看所有文章
加:2022-05-24 17:55:54  更:2022-05-24 17:56:42 
 
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁

360图书馆 购物 三丰科技 阅读网 日历 万年历 2024年5日历 -2024/5/13 10:29:06-

图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
  网站联系: qq:121756557 email:121756557@qq.com  IT数码