建立一棵二叉树,编程实现二叉树的如下操作:
1)按先序序列构造一棵二叉链表表示的二叉树T;
2)对这棵二叉树进行先序遍历(采用递归算法实现)与中序遍历(采用非递归算法实现),分别输出结点的遍历序列;
2)求二叉树的深度(选做)。
这是本人所做的作业,虽然分有点多,但还是有所值的!
在二叉树的遍历中,我们通常有三种主要的方式:前序遍历、中序遍历和后序遍历。这些遍历方法是理解二叉树数据结构的基础,广泛应用于搜索、排序和数据结构的操作。
标题和描述中提到的任务是实现二叉树的构建、前序遍历和中序遍历。以下是详细的知识点:
1. **二叉树的定义**:二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多有两个子节点,分别称为左孩子和右孩子。二叉树可以为空,或者由一个根节点和零个或多个互不相交的二叉树组成。
2. **二叉链表存储**:二叉链表是二叉树的一种常见存储方式,每个节点包含一个数据域(存储节点的值)和两个指针域,分别指向左子节点和右子节点。
3. **先序遍历(递归实现)**:前序遍历的顺序是“根-左-右”。递归实现中,我们首先访问根节点,然后递归地对左子树进行前序遍历,最后对右子树进行前序遍历。代码如下:
```c
void PreOrderTraverse(BiTree T){
if(T){
printf("%c",T->data);
PreOrderTraverse(T->lchild);
PreOrderTraverse(T->rchild);
}
}
```
4. **中序遍历(非递归实现)**:中序遍历的顺序是“左-根-右”。非递归实现通常用到栈,遍历过程中遇到节点就将其压入栈中,直到遇到叶子节点,然后访问该节点并弹出栈顶元素,继续遍历其右子树。代码如下:
```c
InOrderTraverse(BiTree T){
BiTree p;
Stack S = malloc(sizeof(Stack));
InitStack(S);
push(S, T);
while(!StackEmpty(S)){
while((p=GetTop(S, p)) && (p != NULL))
push(S, p->lchild);
p = Pop(S, p);
if(!StackEmpty(S)){
p = Pop(S, p);
printf("%c", p->data);
push(S, p->rchild);
}
}
}
```
5. **二叉树的深度**:二叉树的深度是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的边数。可以通过递归计算左子树和右子树的深度,取较大者加一得到。代码片段如下:
```c
int BiTreeDepth(BiTree T){
int depthval, depthleft, depthright;
if(!T)
depthval = 0;
else{
depthleft = BiTreeDepth(T->lchild);
depthright = BiTreeDepth(T->rchild);
depthval = max(depthleft, depthright) + 1;
}
return depthval;
}
```
在给定的实验中,首先从先序序列创建二叉树,然后利用递归实现前序遍历,以及非递归实现中序遍历。此外,还提供了求解二叉树深度的算法。这个实验旨在帮助学生理解和掌握二叉树的数据结构及其操作,同时锻炼了递归和栈的应用能力。