树和二叉树——二叉树遍历的递归算法

来源：互联网发布：程序员编程语言编辑：程序博客网时间：2024/04/30 07:03

/**Copyright (c) 2015 , 烟台大学计算机学院*All right resvered .*文件名称: 树和二叉树.cpp*作    者: 郑兆涵*树和二叉树————二叉树遍历的递归算法*/

问题：

实现二叉树的先序、中序、后序遍历的递归算法，并对用”A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))”创建的二叉树进行测试。

编程代码：

//头文件：btree.h，包含定义顺序表数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明#ifndef BTREE_H_INCLUDED#define BTREE_H_INCLUDED#define MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct node{    ElemType data;              //数据元素    struct node *lchild;        //指向左孩子    struct node *rchild;        //指向右孩子} BTNode;void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);        //由str串创建二叉链BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x);     //返回data域为x的节点指针BTNode *LchildNode(BTNode *p);  //返回*p节点的左孩子节点指针BTNode *RchildNode(BTNode *p);  //返回*p节点的右孩子节点指针int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉树b的深度void DispBTNode(BTNode *b); //以括号表示法输出二叉树void DestroyBTNode(BTNode *&b);  //销毁二叉树#endif // BTREE_H_INCLUDED//源文件：btree.cpp，包含实现各种算法的函数的定义#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include "btree.h"void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)     //由str串创建二叉链{    BTNode *St[MaxSize],*p=NULL;    int top=-1,k,j=0;    char ch;    b=NULL;             //建立的二叉树初始时为空    ch=str[j];    while (ch!='\0')    //str未扫描完时循环    {        switch(ch)        {        case '(':            top++;            St[top]=p;            k=1;            break;      //为左节点        case ')':            top--;            break;        case ',':            k=2;            break;                          //为右节点        default:            p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));            p->data=ch;            p->lchild=p->rchild=NULL;            if (b==NULL)                    //p指向二叉树的根节点                b=p;            else                            //已建立二叉树根节点            {                switch(k)                {                case 1:                    St[top]->lchild=p;                    break;                case 2:                    St[top]->rchild=p;                    break;                }            }        }        j++;        ch=str[j];    }}BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x)  //返回data域为x的节点指针{    BTNode *p;    if (b==NULL)        return NULL;    else if (b->data==x)        return b;    else    {        p=FindNode(b->lchild,x);        if (p!=NULL)            return p;        else            return FindNode(b->rchild,x);    }}BTNode *LchildNode(BTNode *p)   //返回*p节点的左孩子节点指针{    return p->lchild;}BTNode *RchildNode(BTNode *p)   //返回*p节点的右孩子节点指针{    return p->rchild;}int BTNodeDepth(BTNode *b)  //求二叉树b的深度{    int lchilddep,rchilddep;    if (b==NULL)        return(0);                          //空树的高度为0    else    {        lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild);   //求左子树的高度为lchilddep        rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild);   //求右子树的高度为rchilddep        return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1);    }}void DispBTNode(BTNode *b)  //以括号表示法输出二叉树{    if (b!=NULL)    {        printf("%c",b->data);        if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)        {            printf("(");            DispBTNode(b->lchild);            if (b->rchild!=NULL) printf(",");            DispBTNode(b->rchild);            printf(")");        }    }}void DestroyBTNode(BTNode *&b)   //销毁二叉树{    if (b!=NULL)    {        DestroyBTNode(b->lchild);        DestroyBTNode(b->rchild);        free(b);    }}//在建立算法库过程中，为了完成测试，再同一项目（project）中建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。 #include <stdio.h>#include "btree.h"int main(){    BTNode *b,*p,*lp,*rp;;    printf("  (1)创建二叉树:");    CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");    printf("\n");    printf("  (2)输出二叉树:");    DispBTNode(b);    printf("\n");    printf("  (3)查找H节点:");    p=FindNode(b,'H');    if (p!=NULL)    {        lp=LchildNode(p);        if (lp!=NULL)            printf("左孩子为%c ",lp->data);        else            printf("无左孩子 ");        rp=RchildNode(p);        if (rp!=NULL)            printf("右孩子为%c",rp->data);        else            printf("无右孩子 ");    }    else        printf(" 未找到！");    printf("\n");    printf("  (4)二叉树b的深度:%d\n",BTNodeDepth(b));    printf("  (5)释放二叉树b\n");    DestroyBTNode(b);    return 0;}//编写main函数，进行程序测试#include <stdio.h>#include "btree.h"void PreOrder(BTNode *b)        //先序遍历的递归算法{    if (b!=NULL)    {        printf("%c ",b->data);  //访问根节点        PreOrder(b->lchild);    //递归访问左子树        PreOrder(b->rchild);    //递归访问右子树    }}void InOrder(BTNode *b)         //中序遍历的递归算法{    if (b!=NULL)    {        InOrder(b->lchild);     //递归访问左子树        printf("%c ",b->data);  //访问根节点        InOrder(b->rchild);     //递归访问右子树    }}void PostOrder(BTNode *b)       //后序遍历的递归算法{    if (b!=NULL)    {        PostOrder(b->lchild);   //递归访问左子树        PostOrder(b->rchild);   //递归访问右子树        printf("%c ",b->data);  //访问根节点    }}int main(){    BTNode *b;    CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");    printf("二叉树b:");    DispBTNode(b);    printf("\n");    printf("先序遍历序列:\n");    PreOrder(b);    printf("\n");    printf("中序遍历序列:\n");    InOrder(b);    printf("\n");    printf("后序遍历序列:\n");    PostOrder(b);    printf("\n");    DestroyBTNode(b);    return 0;}

输出结果：

我学到了：

二叉树的遍历是按照一定次序访问二叉树中所有节点，并且每个节点仅访问一次的过程。它是最基本的运算，是二叉树中所有其他运算的基础。

在遍历一棵树时，根据访问节点和遍历子树的先后关系有两种遍历方法，即，先根和后根的遍历。在二叉树中，左子树和右子树是右严格区别的，因此在遍历一颗非空二叉树的时候，根据访问根节点、遍历左子树和右子树之间的先后关系可以组合成六种遍历方法。（以规定先遍历左子树，后遍历右子树的递归方法为例）：

（1）先序遍历：访问根节点→先序遍历左子树→先序遍历右子树，如图，则此二叉树的先序序列为：ABDGCEF。在二叉树的先序序列中，第一个元素为根节点对应元素。

（2）中序遍历：中序遍历左子树→访问根节点→中序遍历右子树，如图，则此二叉树的中序序列为：DGBAECF。在二叉树的中序序列中，根节点在左子树和右子树中间。

（3）后序遍历：后续遍历左子树→后续遍历右子树→访问根节点，如图，则此二叉树的后序序列为：GDBEFCA。在二叉树的后序序列中，最后的元素为根节点对应元素。

图：

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