ツリーの子表現

（「ビッグデータ構造」、Xie Xuewuデータ構造チュートリアルを参照）

子表記：特定の方法は、構造として単一のリンクリストを使用して各ノードの子ノードを配置することです。その後、nノードにはn個の子リンクリストがあり、ノードがリーフノードの場合、単一のリンクリストは空です。。次に、n個のヘッドポインターが、順次ストレージ構造を使用して線形テーブルを再び形成し、1次元配列に格納されます。示されているように：

子表記は、「シーケンスリスト+リンクリスト」の組み合わせ構造を使用して通常のツリーを格納します。格納プロセスは、ツリーのルートノードから開始し、シーケンスリストを使用してツリー内の各ノードを順番に格納します。ペアレンタル表記では、異なる方法では、子表記は各ノードにリンクリストを装備します。これは、シーケンステーブル内の各ノードの子ノードの位置を格納するために使用されます。（ノードに子がない場合（リーフノード）、ノードのリンクリストは空のリンクリストです。）

たとえば、図1a）の通常のツリーを格納するために子表記を使用すると、最終的な格納状態が図1b）に示されます。

図1子表記での通常のツリーストレージの概略図

以下は、子表記の構造定義コードです。

/*树的孩子表示法结构定义*/
#define MAX_TRUE_SIZE 100
typedef struct CTNode     //孩子结点
{
    int child;
    struct CTNode *next;
} *ChildPtr;

typedef struct       //表头结构,内含该结点存放的数据和孩子链表的头指针
{
    TElemType data;
    ChildPtr firstchild;
} CTBox;

typedef struct        //树结构
{
    CTBox nodes[MAX_TREE_SIZE];   //结点数组
    int r,n;     //根的位置和结点数
} CTree;

この構造では、特定のノードの子を見つける場合、または特定のノードの兄弟を見つける場合、このノードの子の単一リンクリストを見つけるだけで済みます。また、ツリー全体をトラバースする場合にも便利です。ヘッドノードの配列をループするだけです。

完全なコードは次のように実装されます：（Xuewuデータ構造チュートリアルからの抜粋）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX_SIZE 20
#define TElemType char
//孩子表示法
typedef struct CTNode{
    int child;//链表中每个结点存储的不是数据本身，而是数据在数组中存储的位置下标
    struct CTNode * next;
}ChildPtr;
typedef struct {
    TElemType data;//结点的数据类型
    ChildPtr* firstchild;//孩子链表的头指针
}CTBox;
typedef struct{
    CTBox nodes[MAX_SIZE];//存储结点的数组
    int n,r;//结点数量和树根的位置
}CTree;
//孩子表示法存储普通树
CTree initTree(CTree tree){
    printf("输入节点数量：\n");
    scanf("%d",&(tree.n));
    for(int i=0;i<tree.n;i++){
        printf("输入第 %d 个节点的值：\n",i+1);
        fflush(stdin);
        scanf("%c",&(tree.nodes[i].data));
        tree.nodes[i].firstchild=(ChildPtr*)malloc(sizeof(ChildPtr));
        tree.nodes[i].firstchild->next=NULL;

        printf("输入节点 %c 的孩子节点数量：\n",tree.nodes[i].data);
        int Num;
        scanf("%d",&Num);
        if(Num!=0){
            ChildPtr * p = tree.nodes[i].firstchild;
            for(int j = 0 ;j<Num;j++){
                ChildPtr * newEle=(ChildPtr*)malloc(sizeof(ChildPtr));
                newEle->next=NULL;
                printf("输入第 %d 个孩子节点在顺序表中的位置",j+1);
                scanf("%d",&(newEle->child));
                p->next= newEle;
                p=p->next;
            }
        }
    }
    return tree;
}

void findKids(CTree tree,char a){
    int hasKids=0;
    for(int i=0;i<tree.n;i++){
        if(tree.nodes[i].data==a){
            ChildPtr * p=tree.nodes[i].firstchild->next;
            while(p){
                hasKids = 1;
                printf("%c ",tree.nodes[p->child].data);
                p=p->next;
            }
            break;
        }
    }
    if(hasKids==0){
        printf("此节点为叶子节点");
    }
}

int main()
{
    CTree tree;
    tree = initTree(tree);
    //默认数根节点位于数组notes[0]处
    tree.r=0;
    printf("找出节点 F 的所有孩子节点：");
    findKids(tree,'F');
    return 0;
}

プログラムの実行結果は次のとおりです。

输入节点数量：
10
输入第 1 个节点的值：
R
输入节点 R 的孩子节点数量：
3
输入第 1 个孩子节点在顺序表中的位置1
输入第 2 个孩子节点在顺序表中的位置2
输入第 3 个孩子节点在顺序表中的位置3
输入第 2 个节点的值：
A
输入节点 A 的孩子节点数量：
2
输入第 1 个孩子节点在顺序表中的位置4
输入第 2 个孩子节点在顺序表中的位置5
输入第 3 个节点的值：
B
输入节点 B 的孩子节点数量：
0
输入第 4 个节点的值：
C
输入节点 C 的孩子节点数量：
1
输入第 1 个孩子节点在顺序表中的位置6
输入第 5 个节点的值：
D
输入节点 D 的孩子节点数量：
0
输入第 6 个节点的值：
E
输入节点 E 的孩子节点数量：
0
输入第 7 个节点的值：
F
输入节点 F 的孩子节点数量：
3
输入第 1 个孩子节点在顺序表中的位置7
输入第 2 个孩子节点在顺序表中的位置8
输入第 3 个孩子节点在顺序表中的位置9
输入第 8 个节点的值：
G
输入节点 G 的孩子节点数量：
0
输入第 9 个节点的值：
H
输入节点 H 的孩子节点数量：
0
输入第 10 个节点的值：
K
输入节点 K 的孩子节点数量：
0
找出节点 F 的所有孩子节点：G H K

子表記を使用して保存されたツリー構造は、親表記の正反対です。これは、特定のノードの子ノードを見つけるのではなく、その親ノードを見つけるのに適しています。

実際、次の図に示すように、親表記と子表記を1つに組み合わせることができます。

図2親の表記

図2に示す構造を使用して通常のツリーを格納すると、指定したノードの親ノードと指定したノードの子ノードをすばやく見つけることができます。

【データ構造】ツリーの子表現

ツリーの子表現

おすすめ