C++数据结构：二叉树（一）——先序建立二叉树

一、二叉树 （Binary Tree）

定义： 二叉树是n个节点的有限集合，该集合或者为空集（ 称为空二叉树 ），或者由一个根节点和两棵互不相交的的二叉树组成，这两棵二叉树分别称为根节点的左子树和右子树。

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本次二叉树知识体系的总结秉承的思想是：我们希望 二叉树类BiTree，它的私有成员能体现二叉树本身的性质，它的公有成员能提供给用户一系列对二叉树的操作方法。

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二、先序创建二叉树

BiTree.h 头文件定义如下：

typedef char Item;          //树中数据类型typedef struct node         //每个节点包含一个数据，一个左指针，一个右指针{    Item data;              //节点中数据    struct node *lchild;    //指向当前节点的左孩子    struct node *rchild;    //指向当前节点的右孩子}BiTNode;class BiTree{private:    BiTNode *root;                      //二叉树的根节点    int size;                           //二叉树的大小    int depth;                          //二叉树的深度public:    BiTree();                           //初始化二叉树构造函数    void GetBiTRoot();                  //获取根节点    void GetBiTNum();                   //获取二叉树节点数目    void GetBiTDepth();                 //获取二叉树的深度    BiTNode* CreateBiTree();            //先序创建二叉树};

BiTree.cpp 文件定义如下：

#include "BiTree.h"#include <iostream>#include <queue>using namespace std;static int leftdepth = 0;                   //左深度计数器static int rightdepth = 0;                  //右深度计数器//函数原型//构造函数//初始化二叉树，根节点指向空，树大小为0，深度为0BiTree::BiTree(){    root = nullptr;    size = 0;    depth = 0;}//操作：  获取二叉树根节点数据void BiTree::GetBiTRoot(){    cout << "二叉树的根节点为：";    cout << this->root->data << endl;}//操作：  获取二叉树节点数目void BiTree::GetBiTNum(){    cout << "二叉树的节点数目为：";    cout << this->size << endl;}//操作：  获取二叉树的深度void BiTree::GetBiTDepth(){    cout << "二叉树的深度为：";    cout << this->depth << endl;}//操作：  先序建立二叉树//操作前：无参数，输入#表示为空//操作后：创建完整的树并返回树的根节点BiTNode* BiTree::CreateBiTree(){    BiTNode *ptree;         //指向当前树节点的指针            if (this->root == nullptr)        cout << "请输入根节点（#代表空树）:";    else        cout << "请输入节点（#代表空树）:";    Item TreeData;          //树中的数据    cin >> TreeData;        //输入数据    if (TreeData == '#')    //如果输入的是“#”则表示空        ptree = nullptr;    else                    //否则不为空，申请一个空    {        if (!(ptree = new BiTNode))            exit(1);        ptree->data = TreeData;        if(this->root == nullptr)            this->root = ptree;        this->size++;       //节点个数+1        cout << ptree->data << "的左孩子";        if(ptree->lchild = CreateBiTree())            leftdepth++;    //左深度+1        cout << ptree->data << "的右孩子";        if(ptree->rchild = CreateBiTree())            rightdepth++;   //右深度+1    }    this->depth = (leftdepth > rightdepth ? leftdepth : rightdepth) + 1;    return ptree;           //最终返回树的根节点}

UseBiTree.cpp 文件定义如下：

#include "BiTree.h"#include <iostream>using namespace std;int main(){    BiTree tree;    tree.CreateBiTree();    //先序建立二叉树    tree.GetBiTRoot();      //获取二叉树的根节点数据    tree.GetBiTNum();       //获取二叉树的总节点个数    tree.GetBiTDepth();     //获取二叉树的深度    system("pause");    return EXIT_SUCCESS;}

三、运行结果

输入二叉树如下图所示


运行结果

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下一篇文章将为大家介绍《二叉树的遍历》

如有不对的地方欢迎大家指正交流