二叉樹的儲存結構
順序儲存結構
二叉樹儲存結構的型別定義:
#define MAX_SIZE 100
typedef telemtype sqbitree[MAX_SIZE];
用一組地址連續的儲存單元依次“自上而下、自左至右”儲存完全二叉樹的資料元素。
對於完全二叉樹上編號為i的結點元素儲存在一維陣列的下標值為i-1的分量中,如圖6-6(c)所示。
對於一般的二叉樹,將其每個結點與完全二叉樹上的結點相對照,儲存在一維陣列中,
鏈式儲存結構
設計不同的結點結構可構成不同的鏈式儲存結構。
(1) 結點的型別及其定義
① 二叉連結串列結點。有三個域:一個數據域,兩個分別指向左右子結點的指標域
typedef struct BTNode
{ ElemType data ;
struct BTNode *Lchild , *Rchild ;
}BTNode ;
② 三叉連結串列結點。除二叉連結串列的三個域外,再增加一個指標域,用來指向結點的父結點
typedef struct BTNode_3
{ ElemType data ;
struct BTNode_3 *Lchild , *Rchild , *parent ;
}BTNode_3 ;
遍歷二叉樹(Traversing Binary Tree)
遍歷二叉樹(Traversing Binary Tree):是指按指定的次序(規律)依次訪問二叉樹中所有結點,使得每個結點被訪問一次且僅被訪問一次。
訪問:指對結點做某種處理。如:輸出資訊、修改結點的值等。
次序(規律):二叉樹是一種非線性結構,每個結點都可能有左、右兩棵子樹,所以在訪問完一個結點之後,下一個被訪問的結點面臨著不同的選擇。因此,需要尋找一種次序(規律),使二叉樹上的結點能排列在一個線性佇列上,從而便於遍歷。
二叉樹的基本組成:根結點、左子樹、右子樹。若能依次遍歷這三部分,就是遍歷了二叉樹。
若以L、D、R分別表示遍歷左子樹、遍歷根結點和遍歷右子樹,則有六種遍歷方案:DLR、LDR、LRD、DRL、RDL、RLD。
若規定先左後右,則只有前三種情況三種情況,分別是:
DLR——先(根)序遍歷。
LDR——中(根)序遍歷。
LRD——後(根)序遍歷。
已知二叉樹,寫出先序序列、中序序列、後序序列
已知先序序列和中序序列,確定二叉樹
已知後序序列和中序序列,確定二叉樹
遍歷演算法
對於二叉樹的遍歷,分別討論遞迴遍歷演算法和非遞迴遍歷演算法。
遞迴遍歷演算法具有非常清晰的結構,但初學者往往難以接受或懷疑,不敢使用。實際上,遞迴演算法是由系統通過使用堆疊來實現控制的。
非遞迴演算法中的控制是由設計者定義和使用堆疊來實現的。
先序遍歷二叉樹
1 遞迴演算法
演算法的遞迴定義是:
若二叉樹為空,則遍歷結束;否則
⑴ 訪問根結點;
⑵ 先序遍歷左子樹(遞迴呼叫本演算法);
⑶ 先序遍歷右子樹(遞迴呼叫本演算法)。
先序遍歷的遞迴演算法
void PreorderTraverse(BTNode *T)
{ if (T==NULL)
return;
visit(T->data) ; /* 訪問根結點 */
PreorderTraverse(T->Lchild) ; //再先序遍歷左子樹
PreorderTraverse(T->Rchild) ; //再先序遍歷右子樹
}
說明:1、visit()函式是訪問結點的資料域,其要求視具體問題而定,可以是最簡單的列印輸出。
2、樹採用二叉連結串列的儲存結構,用指標變數T來指向。
2 非遞迴演算法
設T是指向二叉樹根結點的指標變數,非遞迴演算法是:
若二叉樹為空,則返回;否則,令p=T;
⑴ 訪問p所指向的結點;
⑵ q=p->Rchild ,若q不為空,則q進棧;
⑶ p=p->Lchild ,若p不為空,轉(1),否則轉(4);
⑷ 退棧到p ,轉(1),直到棧空為止。
演算法實現:
#define MAX_STACK_SIZE 50
void PreorderTraverse( BTNode *T)
{ BTNode *Stack[MAX_STACK_SIZE ] ,*p=T, *q ;
int top=0 ;
if (T==NULL) printf(“ Binary Tree is Empty!\n”) ;
else { do
{ visit( p-> data ) ; q=p->Rchild ;
if ( q!=NULL ) stack[top++]=q ;
p=p->Lchild ;
if (p==NULL&& top!=0)
{top-- ;p=stack[top] ; }
}
while (p!=NULL) ;
}
}