＜二叉树及模拟实现＞——《Data Structure in C Train》

目录

详细实现链接：

＜二叉树＞《数据结构(C语言版)》

＜二叉树（链式）＞《数据结构(C语言版)》

 1.分析实现功能，感受二叉树的结构：

2.完整源码：

BinaryTree：

复用的Queue.h:

复用的Queue.c:

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详细实现链接：

＜二叉树＞《数据结构(C语言版)》

＜二叉树（链式）＞《数据结构(C语言版)》

 1.分析实现功能，感受二叉树的结构：

结构设计注意问题：

功能函数：

层序遍历复用的查找问题：

 

 

2.完整源码：

BinaryTree：

#include 
#include 
#include"Queue.h"
 
typedef char BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{
	struct BinaryTreeNode* left;
	struct BinaryTreeNode* right;
 
	BTDataType data;
}BTNode;
//前序遍历
void PrevOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
 
	printf("%c ", root->data);
	PrevOrder(root->left);
	PrevOrder(root->right);
}
//中序遍历
void InOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
 
	InOrder(root->left);
	printf("%c ", root->data);
	InOrder(root->right);
}
//后序遍历
void PostOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
 
	PostOrder(root->left);
	PostOrder(root->right);
	printf("%c ", root->data);
}
 
//int size = 0;
//void TreeSize(BTNode* root)
//{
//	if (root == NULL)
//	{
//		return;
//	}
//	else
//	{
//		++size;
//	}
//
//	TreeSize(root->left);
//	TreeSize(root->right);
//}
 
//void TreeSize(BTNode* root, int* psize)
//{
//	if (root == NULL)
//	{
//		return;
//	}
//	else
//	{
//		++(*psize);
//	}
//
//	TreeSize(root->left, psize);
//	TreeSize(root->right, psize);
//}
//采用分治思想
int TreeSize(BTNode* root)
{
	return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1;
}
 
// 叶子节点的个数
int TreeLeafSize(BTNode* root)
{
	//1.0个
	//2.1个
	//3.一个以上
	if (root == NULL)
		return 0;
 
	if (root->left == NULL && root->right == NULL)
		return 1;
 
	return TreeLeafSize(root->left)
		+ TreeLeafSize(root->right);
}
//层序遍历
void LevelOrder(BTNode* root)
{
	// 核心思路：上一层出的时候带下一层节点进
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	if (root)
		QueuePush(&q, root);
 
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* front = QueueFront(&q);
		QueuePop(&q);
		printf("%c ", front->data);
 
		if (front->left)
		{
			QueuePush(&q, front->left);
		}
 
		if (front->right)
		{
			QueuePush(&q, front->right);
		}
	}
 
	printf("\n");
 
	QueueDestory(&q);
}
 
int main()
{
	BTNode* A = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	A->data = 'A';
	A->left = NULL;
	A->right = NULL;
 
	BTNode* B = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	B->data = 'B';
	B->left = NULL;
	B->right = NULL;
 
	BTNode* C = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	C->data = 'C';
	C->left = NULL;
	C->right = NULL;
 
	BTNode* D = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	D->data = 'D';
	D->left = NULL;
	D->right = NULL;
 
	BTNode* E = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	E->data = 'E';
	E->left = NULL;
	E->right = NULL;
 
	A->left = B;
	A->right = C;
	B->left = D;
	B->right = E;
 
	PrevOrder(A);
	printf("\n");
 
	InOrder(A);
	printf("\n");
 
	PostOrder(A);
	printf("\n");
 
	/*TreeSize(A);
	printf("TreeSize:%d\n", size);
	size = 0;
	TreeSize(B);
	printf("TreeSize:%d\n", size);*/
 
	/*int Asize = 0;
	TreeSize(A, &Asize);
	printf("TreeSize:%d\n", Asize);
	int Bsize = 0;
	TreeSize(B, &Bsize);
	printf("TreeSize:%d\n", Bsize);*/
 
 
	printf("TreeSize:%d\n", TreeSize(A));
 
	printf("TreeSize:%d\n", TreeSize(B));
 
	LevelOrder(A);
 
	return 0;
}

复用的Queue.h:

#pragma once
 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
//前置声明
struct BinaryTreeNode;    //在Queue.c展开时，可以在这里指定，防止找不到
//typedef int QDataType;
typedef struct BinaryTreeNode* QDataType;   //头文件展开时向上找
 
typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;
 
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;
//初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//销毁
void QueueDestory(Queue* pq);
// 队尾入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
// 队头出
void QueuePop(Queue* pq);
//取队列头元素
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//取队列尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//队列大小
int QueueSize(Queue* pq);
//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq);

复用的Queue.c:

#include"Queue.h"
 
//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
}
//销毁
void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);
 
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
 
	pq->head = pq->tail = NULL;
}
// 队尾入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail!\n");
		exit(-1);
	}
 
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
 
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}
// 队头出
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
 
	// 1、一个
	// 2、多个
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}
//取队头元素
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
 
	return pq->head->data;
}
//取队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
 
	return pq->tail->data;
}
//队列大小
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int size = 0;
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		++size;
		cur = cur->next;
	}
 
	return size;
}
//队列判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}