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二叉树的遍历例题 二叉树

高分求二叉树的建立例题,以及三种遍历?两个二叉树遍历选择题

admin admin 发表于2022-06-19 02:30:13 浏览111 评论0

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高分求二叉树的建立例题,以及三种遍历


我上机报告的代码和截图

#include《iostream》

using namespace std;

#define TRUE 1

#define FALSE 0

#define OK 1

#define ERROR 0

#define INFEASIBLE -1

#define OVERFLOW -2

typedef int Status;

typedef char BiElemType;

// 二叉树的数据结构定义

typedef struct BiNode

{

    BiElemType data;

 BiNode *lchild,*rchild;

}BiNode,*BiTree; 

//构造一棵二叉树,并且按照前序遍历的方式赋值

Status CreateBiTree(BiTree &T)

{

   BiElemType ch;

   cin》》ch;

   if(ch==’#’)T=NULL;

   else 

   {

    if(!(T=(BiNode *)malloc(sizeof(BiNode))))exit(OVERFLOW);

    T-》data=ch;

       CreateBiTree(T-》lchild);

       CreateBiTree(T-》rchild);

   }

   return OK;

}

//先序遍历

Status preorder(BiTree T)

{

   if(T)

   {

       if(cout《《T-》data《《’ ’)

     if(preorder(T-》lchild))

      if(preorder(T-》rchild))return OK;

    return ERROR;

   }

   else return OK;

}

//中序遍历

Status inorder(BiTree T)

{

   if(T)

   {

     if(inorder(T-》lchild))

  if(cout《《T-》data《《’ ’)

   if(inorder(T-》rchild))return OK;

    return ERROR;

   }

   else return OK;

}

//后序遍历

Status postorder(BiTree T)

{

   if(T)

   {

     if(postorder(T-》lchild))

  if(postorder(T-》rchild))

    if(cout《《T-》data《《’ ’)return OK;

    return ERROR;

   }

   else return OK;

}

int main()

{

    BiTree BiT;

 cout《《“以先序顺序输入二叉树的数据,以#表示空节点:“《《endl;

 CreateBiTree(BiT);

    cout《《“以中序遍历输出:“;

    inorder(BiT);

 cout《《endl;

    cout《《“以先序遍历输出:“;

    preorder(BiT);

 cout《《endl;

    cout《《“以后序遍历输出:“;

    postorder(BiT);

 cout《《endl;

    return 0;

}


两个二叉树遍历选择题


第一个题目我觉得后序遍历比较的说法比较牵强,有耐性的可以看看我的说法,欢迎交流,呵呵。
我是这么想:按题目的要求,互换左右子树的位置,要么从根开始,逐层互换,这当然就层次遍历了,在每一层将该层结点的左右子树位置都互换,这个不难理解,但是你想想,一层互换完了,下一层怎么开始互换呢?这就需要每层的结点的交换操作完毕后,记录该层所有的结点的地址,将他们保存起来(因为是二叉链表,保存地址是必要的),要不然下一层互换就没法开始吧?!每一层的要开始互换,都要上一层的某个地址来获得到当前需要互换的结点地址,然后这个进行互换的结点的地址也要暂存,如此循环咯;

另外一种方法自然就是从叶子开始,自下而上了,采用前序遍历,这种属于自下而上交换的做法了,一定需要堆栈递归,抽象地说,访问二叉树的时候,把根压栈,继续访问左子树,直到碰到左叶子,之前路径上的结点都压栈嘛,这时左叶子就不压栈了,返回左叶子的双亲结点后访问它的右孩子为根的子树,做法同上,递归返回上一层的时候发现左右孩子都访问过了,进行一次位置的互换,然后再继续递归的返回(这个过程就是前序遍历啦,别看题目说什么后序遍历,二叉链表哦,分明就是要先把根结点压栈,先访问根结点,才能访问左右嘛,什么后序遍历,扯蛋)。当然题目才告诉我二叉树,我还分不出哪个方法最优,哥觉得题目比较扯蛋,关键还是楼主你自己要理解做法,多动脑筋而别去迷信题目答案。

第二个题目,只有中序遍历线索可以找到直接前驱和直接后继,这也是线索化的目的所在,但是前序线索化无法仅通过线索找到直接前驱,后序线索化无法通过仅通过线索找到直接后继,试想一下某个有左孩子又有右孩子的非根的中间结点就明白了。
-二叉树的遍历例题

二叉树的层次遍历算法


二叉树的层次遍历算法有如下三种方法:

给定一棵二叉树,要求进行分层遍历,每层的节点值单独打印一行,下图给出事例结构:

对此二叉树遍历的结果应该是:

1,

2 , 3

4, 5, 6

7, 8

第一种方法,就是利用递归的方法,按层进行打印,我们把根节点当做第0层,之后层次依次增加,如果我们想打印第二层怎么办呢,利用递归的代码如下:

[cpp] view plaincopy

int print_at_level(Tree T, int level) {  

    if (!T || level 《 0)  

        return 0;  

    if (0 == level) {  

        cout 《《 T-》data 《《 “ “;  

        return 1;  

    }  

    return print_at_level(T-》lchild, level - 1) + print_at_level(T-》rchild, level - 1);  

如果我们成功的打印了给定的层次,那么就返回非0的正值,如果失败返回0。有了这个思路,我们就可以应用一个循环,来打印这颗树的所有层的节点,但是有个问题就是我们不知道这棵二叉树的深度,怎么来控制循环使其结束呢,仔细看一下print_at_level,如果指定的Tree是空的,那么就直接返回0,当返回0的时候,我们就结束循环,说明没有节点可以打印了。-二叉树

[cpp] view plaincopy

void print_by_level_1(Tree T) {  

    int i = 0;   

    for (i = 0; ; i++) {  

        if (!print_at_level(T, i))  

            break;  

    }  

    cout 《《 endl;  

}  

以上的方法可以很清楚的看出,存在重复访问的情况,就是第0层访问的次数最多,第1层次之。所以这个递归的方法不是很有效的方法。

第二种方法:我们可以设置两个队列,想象一下队列的特点,就是先进先出,首先把第0层保存在一个队列中,然后按节点访问,并把已经访问节点的左右孩子节点放在第二个队列中,当第一个队列中的所有节点都访问完成之后,交换两个节点。这样重复下去,知道所有层的节点都被访问,这样做的代价就是空间复杂度有点高。-二叉树的遍历例题

[cpp] view plaincopy

void print_by_level_2(Tree T) {  

    deque《tree_node_t*》 q_first, q_second;  

    q_first.push_back(T);  

    while(!q_first.empty()) {  

        while (!q_first.empty()) {  

            tree_node_t *temp = q_first.front();  

            q_first.pop_front();  

            cout 《《 temp-》data 《《 “ “;  

            if (temp-》lchild)  

                q_second.push_back(temp-》lchild);  

            if (temp-》rchild)  

                q_second.push_back(temp-》rchild);  

        }  

        cout 《《 endl;  

        q_first.swap(q_second);  

    }  

}  


第三种方法就是设置双指针,一个指向访问当层开始的节点,一个指向访问当层结束节点的下一个位置:

这是第一层访问的情况,当访问第0层之后的结构如下,把第0层的所有子节点加入之后:

访问完第1层之后:

之后大家就可以自己画图了,下面给出程序代码:

[cpp] view plaincopy

void print_by_level_3(Tree T) {  

    vector《tree_node_t*》 vec;  

    vec.push_back(T);  

    int cur = 0;  

    int end = 1;  

    while (cur 《 vec.size()) {  

        end = vec.size();  

        while (cur 《 end) {  

            cout 《《 vec[cur]-》data 《《 “ “;  

            if (vec[cur]-》lchild)  

                vec.push_back(vec[cur]-》lchild);  

            if (vec[cur]-》rchild)  

                vec.push_back(vec[cur]-》rchild);  

            cur++;  

        }  

        cout 《《 endl;  

    }  

}  


最后给出完成代码的测试用例:124##57##8##3#6##

[cpp] view plaincopy

#include《iostream》  

#include《vector》  

#include《deque》  

using namespace std;  

  

typedef struct tree_node_s {  

    char data;  

    struct tree_node_s *lchild;  

    struct tree_node_s *rchild;  

}tree_node_t, *Tree;  

  

void create_tree(Tree *T) {  

    char c = getchar();  

    if (c == ’#’) {  

        *T = NULL;  

    } else {  

        *T = (tree_node_t*)malloc(sizeof(tree_node_t));  

        (*T)-》data = c;  

        create_tree(&(*T)-》lchild);  

        create_tree(&(*T)-》rchild);  

    }  

}  

  

void print_tree(Tree T) {  

    if (T) {  

        cout 《《 T-》data 《《 “ “;  

        print_tree(T-》lchild);  

        print_tree(T-》rchild);  

    }  

}  

int print_at_level(Tree T, int level) {  

    if (!T || level 《 0)  

        return 0;  

    if (0 == level) {  

        cout 《《 T-》data 《《 “ “;  

        return 1;  

    }  

    return print_at_level(T-》lchild, level - 1) + print_at_level(T-》rchild, level - 1);  

}  

  

void print_by_level_1(Tree T) {  

    int i = 0;   

    for (i = 0; ; i++) {  

        if (!print_at_level(T, i))  

            break;  

    }  

    cout 《《 endl;  

}  

  

void print_by_level_2(Tree T) {  

    deque《tree_node_t*》 q_first, q_second;  

    q_first.push_back(T);  

    while(!q_first.empty()) {  

        while (!q_first.empty()) {  

            tree_node_t *temp = q_first.front();  

            q_first.pop_front();  

            cout 《《 temp-》data 《《 “ “;  

            if (temp-》lchild)  

                q_second.push_back(temp-》lchild);  

            if (temp-》rchild)  

                q_second.push_back(temp-》rchild);  

        }  

        cout 《《 endl;  

        q_first.swap(q_second);  

    }  

}  

  

void print_by_level_3(Tree T) {  

    vector《tree_node_t*》 vec;  

    vec.push_back(T);  

    int cur = 0;  

    int end = 1;  

    while (cur 《 vec.size()) {  

        end = vec.size();  

        while (cur 《 end) {  

            cout 《《 vec[cur]-》data 《《 “ “;  

            if (vec[cur]-》lchild)  

                vec.push_back(vec[cur]-》lchild);  

            if (vec[cur]-》rchild)  

                vec.push_back(vec[cur]-》rchild);  

            cur++;  

        }  

        cout 《《 endl;  

    }  

}  

  

int main(int argc, char *argv) {  

    Tree T = NULL;  

    create_tree(&T);  

    print_tree(T);  

    cout 《《 endl;  

    print_by_level_3(T);  

    cin.get();  

    cin.get();  

    return 0;  

}