数据结构之二叉树的结构和遍历的实现

简介: 数据结构之二叉树的结构和遍历的实现

数据结构之二叉树的结构和遍历的实现

1.二叉树的存储结构

二叉树一般分为两种存储结构,一种是顺序结构,一种是链表结构。

  1. 顺序结构

顺序结构存储就是使用数组来存储,一般使用数组只适合表示完全二叉树,因为不是完全二叉树会有空 间的浪费。而现实中使用中只有堆才会使用数组来存储。二叉树顺 序存储在物理上是一个数组,在逻辑上是一颗二叉树。(非完全二叉树很浪费空间!)

  1. 链式存储

二叉树的链式存储结构是指,用链表来表示一棵二叉树,即用链来指示元素的逻辑关系。 通常的方法是链表中每个结点由三个域组成,数据域和左右指针域,左右指针分别用来给出该结点左孩子和右孩子所 在的链结点的存储地址 。链式结构又分为二叉链和三叉链。

//代码展示

//二叉链

typedefintBTDateType;

 

typedefstructBinaryTreeNode

{

    BTDateTypedate;

    structBinaryTreeNode*left;//指向左孩子

    structBinartTreeNode*right;//指向右孩子

}BTNode;

//三叉链

typedefstructBinaryTreeNode

{

    BTDateTypedate; //指向该节点的数据

    structBinaryTreeNode*parent;//指向该节点的双亲

    structBinaryTreeNode*left;//指向左孩子

    structBinaryTreeNode*right;//指向右孩子

}BTNode;

2.二叉树的遍历

学习二叉树结构,最简单的方式就是遍历。所谓二叉树遍历(Traversal)是按照某种特定的规则,依次对二叉 树中的节点进行相应的操作,并且每个节点只操作一次。访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题。 遍历 是二叉树上最重要的运算之一,也是二叉树上进行其它运算的基础。

二叉树的三大遍历

  1. 前序遍历前序遍历(Preorder Traversal 亦称先序遍历)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之前。
  2. 中序遍历(Inorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之中(间)。
  3. 后序遍历(Postorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之后。

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。

前序遍历:

typedefintBTDateType;

typedefstructBinaryTreeNode

{

    BTDateTypedate;

    structBinaryTreeNode*left;

    structBinartTreeNode*right;

}BTNode;

 

voidPreOrder(BTNode*root)

{

   if(root==NULL)

   {

       printf("NULL ");

       return;      

   }

   printf("%d ",root->date);//先访问根

   PreOrder(root->left);//再访问左子树

   PreOrder(root->right);//最后访问右子树  

}

前序遍历流程图

Quicker_20230325_144143.png

  • 前序遍历的特点是第一个一定是根!

中序遍历

typedefintBTDateType;

typedefstructBinaryTreeNode

{

    BTDateTypedate;

    structBinaryTreeNode*left;

    structBinartTreeNode*right;

}BTNode;

 

voidInOrder(BTNode*root)

{

   if (root==NULL)

   {

       printf("NULL ");

       return;

   }

   PreOrder(root->left);//先访问左子树

   printf("%d ", root->date);//再访问根

   PreOrder(root->right);//最后访问右子树  

}

  • 中序遍历的特点是知道根的位置就可以判断出左右子树!

后序遍历

typedefintBTDateType;

typedefstructBinaryTreeNode

{

    BTDateTypedate;

    structBinaryTreeNode*left;

    structBinartTreeNode*right;

}BTNode;

 

voidPostOrder(BTNode*root)

{

   if (root==NULL)

   {

       printf("NULL ");

       return;

   }

   PreOrder(root->left);//先访问左子树

   PreOrder(root->right);//然后访问右子树  

   printf("%d ", root->date);//最后访问根

}

 

相关文章
|
14天前
|
存储 机器学习/深度学习
【数据结构】二叉树全攻略,从实现到应用详解
本文介绍了树形结构及其重要类型——二叉树。树由若干节点组成,具有层次关系。二叉树每个节点最多有两个子树,分为左子树和右子树。文中详细描述了二叉树的不同类型,如完全二叉树、满二叉树、平衡二叉树及搜索二叉树,并阐述了二叉树的基本性质与存储方式。此外,还介绍了二叉树的实现方法,包括节点定义、遍历方式(前序、中序、后序、层序遍历),并提供了多个示例代码,帮助理解二叉树的基本操作。
38 13
【数据结构】二叉树全攻略,从实现到应用详解
|
11天前
|
存储 算法 C语言
数据结构基础详解(C语言): 二叉树的遍历_线索二叉树_树的存储结构_树与森林详解
本文从二叉树遍历入手,详细介绍了先序、中序和后序遍历方法,并探讨了如何构建二叉树及线索二叉树的概念。接着,文章讲解了树和森林的存储结构,特别是如何将树与森林转换为二叉树形式,以便利用二叉树的遍历方法。最后,讨论了树和森林的遍历算法,包括先根、后根和层次遍历。通过这些内容,读者可以全面了解二叉树及其相关概念。
|
11天前
|
存储 机器学习/深度学习 C语言
数据结构基础详解(C语言): 树与二叉树的基本类型与存储结构详解
本文介绍了树和二叉树的基本概念及性质。树是由节点组成的层次结构,其中节点的度为其分支数量,树的度为树中最大节点度数。二叉树是一种特殊的树,其节点最多有两个子节点,具有多种性质,如叶子节点数与度为2的节点数之间的关系。此外,还介绍了二叉树的不同形态,包括满二叉树、完全二叉树、二叉排序树和平衡二叉树,并探讨了二叉树的顺序存储和链式存储结构。
|
11天前
|
存储 C语言
数据结构基础详解(C语言): 树与二叉树的应用_哈夫曼树与哈夫曼曼编码_并查集_二叉排序树_平衡二叉树
本文详细介绍了树与二叉树的应用,涵盖哈夫曼树与哈夫曼编码、并查集以及二叉排序树等内容。首先讲解了哈夫曼树的构造方法及其在数据压缩中的应用;接着介绍了并查集的基本概念、存储结构及优化方法;随后探讨了二叉排序树的定义、查找、插入和删除操作;最后阐述了平衡二叉树的概念及其在保证树平衡状态下的插入和删除操作。通过本文,读者可以全面了解树与二叉树在实际问题中的应用技巧和优化策略。
|
1月前
|
算法
【初阶数据结构篇】二叉树算法题
二叉树是否对称,即左右子树是否对称.
|
1月前
|
存储
【初阶数据结构篇】实现链式结构二叉树(二叉链)下篇
要改变root指针的指向,将本来指向根节点的root指针改为空,所以传二级指针(一级指针也可以,只不过在调用完记得把root置为空)。
|
1月前
|
存储 测试技术
【初阶数据结构篇】实现链式结构二叉树(二叉链)上篇
先构建根结点,再对左右子树构建,每次需要时申请一个结点空间即可,否则返回空指针。
|
1月前
|
存储 算法 测试技术
【初阶数据结构篇】实现顺序结构二叉树(堆的实现方法)
注意传过去的参数是插入的位置,即插入前的size,在调整完后再将size++
|
9天前
|
存储 人工智能 C语言
数据结构基础详解(C语言): 栈的括号匹配(实战)与栈的表达式求值&&特殊矩阵的压缩存储
本文首先介绍了栈的应用之一——括号匹配,利用栈的特性实现左右括号的匹配检测。接着详细描述了南京理工大学的一道编程题,要求判断输入字符串中的括号是否正确匹配,并给出了完整的代码示例。此外,还探讨了栈在表达式求值中的应用,包括中缀、后缀和前缀表达式的转换与计算方法。最后,文章介绍了矩阵的压缩存储技术,涵盖对称矩阵、三角矩阵及稀疏矩阵的不同压缩存储策略,提高存储效率。
|
11天前
|
存储 C语言
数据结构基础详解(C语言): 栈与队列的详解附完整代码
栈是一种仅允许在一端进行插入和删除操作的线性表,常用于解决括号匹配、函数调用等问题。栈分为顺序栈和链栈,顺序栈使用数组存储,链栈基于单链表实现。栈的主要操作包括初始化、销毁、入栈、出栈等。栈的应用广泛,如表达式求值、递归等场景。栈的顺序存储结构由数组和栈顶指针构成,链栈则基于单链表的头插法实现。