深入理解二叉树

二叉树

本文讲解二叉树的存储结构、树的创建、树的三种遍历方式、树的深度、左右子树交换

二叉树是什么样子的?如下图
这里写图片描述

二叉树的结构

这样的一棵二叉树应该用什么结构来存储呢?

二叉树是由各个结点组成的,只要知道根节点,那么就可以对整个二叉树做任何操作了

二叉树的结点有数据域、指向左子树的指针域、指向右子树的指针域

//定义节点的结构 
typedef struct BiNode{
    char data;
    struct BiNode *left,*right;
}BiTNode,*BiTree;

创建二叉树

只需要将树的结构输入,然后递归创建二叉树即可,输入如下:
abd#f##e##c#hv###
创建的二叉树结构如上图,递归创建二叉树的代码如下:

//递归创建二叉树 
void CreateBiTree(BiTree &T){
    char ch;
    cin>>ch;

    if(ch=='#') T=NULL;
    else{
        T=new BiTNode;
        T->data=ch;
        CreateBiTree(T->left);
        CreateBiTree(T->right);
    }
}

遍历

树的遍历有三种,先序遍历、中序遍历、后序遍历

//先序遍历 
void Traverse1(BiTree T){
    if(T){
        cout<<T->data<<" ";
        Traverse1(T->left);
        Traverse1(T->right);
    }
}

//中序遍历 
void Traverse2(BiTree T){
    if(T){
        Traverse2(T->left);
        cout<<T->data<<" ";
        Traverse2(T->right);
    }
}

//后序遍历 
void Traverse3(BiTree T){
    if(T){
        Traverse3(T->left);
        Traverse3(T->right);
        cout<<T->data<<" ";
    }
}

树的深度

//深度计算 
int Depth(BiTree T){
    int m,n;
    if(T==NULL) return 0;
    else{
        m=Depth(T->left);
        n=Depth(T->right);
        if(m>n) return m+1;
        return n+1;
    }
} 

左右子树交换

//改变左右子树 
void ChangeLR(BiTree &T){
    if(T){
        ChangeLR(T->left);
        ChangeLR(T->right);
        BiNode *tmp;
        tmp=T->left;
        T->left=T->right;
        T->right=tmp;
    }
}

完整代码

#include<iostream>
using namespace std;

//二叉树的创建

//定义节点的结构 
typedef struct BiNode{
    char data;
    struct BiNode *left,*right;
}BiTNode,*BiTree;

//递归创建二叉树 
void CreateBiTree(BiTree &T){
    char ch;
    cin>>ch;

    if(ch=='#') T=NULL;
    else{
        T=new BiTNode;
        T->data=ch;
        CreateBiTree(T->left);
        CreateBiTree(T->right);
    }
}

//先序遍历 
void Traverse1(BiTree T){
    if(T){
        cout<<T->data<<" ";
        Traverse1(T->left);
        Traverse1(T->right);
    }
}

//中序遍历 
void Traverse2(BiTree T){
    if(T){
        Traverse2(T->left);
        cout<<T->data<<" ";
        Traverse2(T->right);
    }
}

//后序遍历 
void Traverse3(BiTree T){
    if(T){
        Traverse3(T->left);
        Traverse3(T->right);
        cout<<T->data<<" ";
    }
}

//深度计算 
int Depth(BiTree T){
    int m,n;
    if(T==NULL) return 0;
    else{
        m=Depth(T->left);
        n=Depth(T->right);
        if(m>n) return m+1;
        return n+1;
    }
} 

//改变左右子树 
void ChangeLR(BiTree &T){
    if(T){
        ChangeLR(T->left);
        ChangeLR(T->right);
        BiNode *tmp;
        tmp=T->left;
        T->left=T->right;
        T->right=tmp;
    }
}

//将三种遍历方法集中在一起 方便测试 
void Traverse(BiTree T){
    cout<<"先序遍历:"; 
    Traverse1(T);
    cout<<endl;

    cout<<"中序遍历:";
    Traverse2(T);
    cout<<endl;

    cout<<"后序遍历:";
    Traverse3(T);
    cout<<endl<<endl;
}

main(){
    //Create
    BiTree tree;
    CreateBiTree(tree);

    Traverse(tree); 

    int depth=Depth(tree);
    cout<<"depth:"<<depth<<endl; 

    ChangeLR(tree);
    cout<<endl<<"左右子树交换后:"<<endl;
    Traverse(tree);

} 

运行效果

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