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服务器之家 - 编程语言 - C/C++ - 使用C语言构建基本的二叉树数据结构

使用C语言构建基本的二叉树数据结构

2021-03-07 14:14FinL C/C++

这篇文章主要介绍了使用C语言使用C语言构建基本的二叉树数据结构,包括根据前序序列和中序序列构建二叉树的方法,需要的朋友可以参考下

二叉树结构常用的一些初始化代码

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#include
#include
 
typedef struct Node{
 int data;
 Node *leftchild;
 Node *rightchild;
}Node;
 
 
/*
 初始化一棵二叉树排序树。
*/
void InitBinaryTree(Node**root,int elem)
{
 *root=(Node*)malloc(sizeof(Node));
 if(!(*root))
 {
 printf("Memory allocation for root failed.\n");
 return;
 }
 (*root)->data=elem;
 (*root)->leftchild=NULL;
 (*root)->rightchild=NULL;
}
 
/*
 向二叉树排序树中插入节点。
*/
void InsertNode(Node *root,int elem)
{
 Node *newnode=NULL;
 Node *p=root,*last_p=NULL;
 
 newnode=(Node*)malloc(sizeof(Node));
 if(!newnode)
 {
 printf("Memory allocation for newnode failed.\n");
 return;
 }
 newnode->data=elem;
 newnode->leftchild=NULL;
 newnode->rightchild=NULL;
 
 while(NULL!=p)
 {
 last_p=p;
 if(newnode->datadata)
 {
 p=p->leftchild;
 }
 else if(newnode->data>p->data)
 {
 p=p->rightchild;
 }
 else
 {
 printf("Node to be inserted has existed.\n");
 free(newnode);
 return;
 }
 }
 p=last_p;
 if(newnode->datadata)
 {
 p->leftchild=newnode;
 }
 else
 {
 p->rightchild=newnode;
 }
}
 
/*
 创建一棵二叉树排序树。
*/
void CreatBinarySearchTree(Node **root,int data[],int num)
{
 int i;
 
 for(i=0;i
 {
 if(NULL==*root)
 {
 InitBinaryTree(root,data[i]);
 }
 else
 {
 InsertNode(*root,data[i]);
 }
 }
}

 

根据前序序列、中序序列构建二叉树
函数定义

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bt rebuildTree(char *pre, char *in, int len);


参数:
* pre:前序遍历结果的字符串数组
* in:中序遍历结果的字符串数组
len : 树的长度
例如:
前序遍历结果: a b c d e f g h
中序遍历结果: c b e d f a g h

算法思想

  •     递归思想,递归的终止条件是树的长度len == 0
  •     在中序遍历的数组中找到前序数组的第一个字符,记录在中序数组中的位置index.如果找不到,说明前序遍历数组和中序遍历数组有问题,提示错误信息,退出程序即可;找到index后,新建一个二叉树节点t,t->item = *pre,然后递归的求t的左孩子和有孩子
  •     递归的左孩子:void rebuildTree(pre + 1, in, index)
  •     递归的右孩子:void rebuildTree(pre + (index + 1), in + (index + 1), len - (index + 1))

实现代码(c语言版)

  

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/**
 * Description:根据前序和中序构建二叉树
 */
bt rebuildTree(char *pre, char *in, int len)
{
 bt t;
 if(len <= 0)
 {
  //递归终止
  t = NULL;
 }else
 {
  //递归主体
  int index = 0;
   
  while(index < len && *(pre) != *(in + index))
  {
   index ++;
  }
   
  if(index >= len)
  {
   printf("前序遍历或者中序遍历数组有问题!\n");
   exit(-1);
  }
   
  t = (struct bintree *)malloc(sizeof(struct bintree));
  t->item = *pre;
  t->lchild = rebuildTree(pre + 1, in, index);
  t->rchild = rebuildTree(pre + (index + 1), in + (index + 1), len - (index + 1));
 }
 return t;
}


根据中序序列、后序序列构建二叉树
函数定义

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/**
 * 中序、后序序列构建二叉树
 */
btree* rebuildTree(char *order, char *post, int len);


算法思想
中序序列:C、B、E、D、F、A、H、G、J、I

后序序列:C、E、F、D、B、H、J、I、G、A

递归思路:

  •     根据后序遍历的特点,知道后序遍历最后一个节点为根节点,即为A
  •     观察中序遍历,A左侧CBEDF为A左子树节点,A后侧HGJI为A右子树节点
  •     然后递归的构建A的左子树和后子树


实现代码(c代码)

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/**
 * 根据中序和后序序列构建二叉树
 * (ps:昨晚参加阿里笔试,等到最后说可以免笔试直接面试,今天估计还是要根据学校筛选,哈哈,为了这点
 * 也得参加阿里笔试,不能让自己的学校受到鄙视)
 */
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
int n;
 
typedef struct btree {
 struct btree *lchild;
 struct btree *rchild;
 char data;
} btree;
 
/**
 * 中序、后序序列构建二叉树
 */
btree* rebuildTree(char *order, char *post, int len)
{
 btree *t;
 
 if (len <= 0) {
  return NULL;
 } else {
  int index = 0;
 
  while (index < len && *(post + len - 1) != *(order + index)) {
   index ++;
  
 
  t = (btree *)malloc(sizeof(btree));
  t->data = *(order + index);
  t->lchild = rebuildTree(order, post, index);
  t->rchild = rebuildTree(order + index + 1, post + index, len - (index + 1));
 }
 
 return t;
}
 
/**
 * 前序遍历二叉树
 */
void preTraverse(btree *t)
{
 if (t) {
  printf("%c ", t->data);
  preTraverse(t->lchild);
  preTraverse(t->rchild);
 }
}
 
int main(void)
{
 int i;
 char *post, *order;
 btree *t;
 
 while (scanf("%d", &n) != EOF) {
  post = (char *)malloc(n);
  order = (char *)malloc(n);
   
  getchar();
  for (i = 0; i < n; i ++)
   scanf("%c", order + i);
 
  getchar();
  for (i = 0; i < n; i ++)
   scanf("%c", post + i);
 
  t = rebuildTree(order, post, n);
 
  preTraverse(t);
  printf("\n");
 
  free(post);
  free(order);
 
 }
 
 return 0;
}

 

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