线索二叉树
来源:互联网 发布:网络疏远人际关系 编辑:程序博客网 时间:2024/05/15 07:37
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- 线索二叉树概念
- 线索二叉树的构造
- 线索二叉树的遍历
线索二叉树概念
遍历二叉树就是以一定规则将二叉树中的节点排列成一个线性序列,从而得到二叉树节点的各种遍历序列。其实质就是对一个非线性序列进行线性化操作,使得在这个访问序列中每一个节点(除第一个和最后一个)都有一个直接前驱和直接后继。
传统链式存储能体现父子关系,不能直接得到节点在遍历中的前驱和后继。通过观察,我们发现在二叉树表示的二叉树中存在大量的空指针,若利用这些空链域指向其直接前驱或直接后继的指针,则可以更方便地运用某些二叉树操作算法。引入线索二叉树就是为了加快查找节点前驱和后继的速度。
typedef struct ThreadNode{ ElemType data; struct ThreadNode *lchild, *rchild; int ltag, rtag;} ThreadNode, *ThreadTree;//其中//ltag = 0 表示lchild指示节点的左孩子//ltag = 1 表示lchild指示节点的前驱//rtag同理
以这种节点结构构成的二叉链表作为二叉树的存储结构,叫做线索链表,其中指向节点前驱或后继的指针,叫做线索。加上线索的二叉树称为线索二叉树。对二叉树以某种次序遍历使其变成线索二叉树的工程叫做线索化。
线索二叉树的构造
对二叉树的线索化,实质就是遍历一次二叉树,在遍历过程中,检查当前节点左右节点是否为空,若为空,将他们指向前驱节点或后继节点的线索。
以次二叉树为例,通过中序遍历时对二叉树线索化,而我们可以直观地知道此二叉树的中序遍历序列是:B-D-A-E-C。其线索化的链接情况是:
以D为例,作为说明:在中序中,D在遍历序列中的前驱是B,而A是后继,所以D原本两个为NULL的指针分别指向了它的前驱B和后继A。
其中序遍历对二叉树线索化的递归算法如下:
void InThread(ThreadTree &p, ThreadTree &pre) { if (p != NULL) { InTHread(p->lchild, pre); if (p->lchild == NULL) { p->lchild = pre; p->ltag = 1; } if (pre != NULL && pre->rchild == NULL) { pre->rchild = p; pre->rtag = 1; } pre = p; InThread(p->rchild, pre); }}
通过中序遍历建立中序线索二叉树的主过程算法如下:
void CreateInTHread(ThreadTree T) { ThreadTree pre = NULL; if (T != NULL) { InThread(T, pre); pre->rchild = NULL; pre->rtag = 1; }}
线索二叉树的遍历
中序线索化二叉树主要是为访问运算服务的,这种遍历不在需要借助栈,因为它的节点中隐含了线索二叉树的前驱和后继信息。利用线索二叉树,可以实现二叉树遍历的非递归算法。不含头结点的线索二叉树的遍历算法如下(含头结点的相当于建立一个双向线索链表,感兴趣的话可以自行搜索一下):
1.求中序线索二叉树中中序序列下第一个节点:
ThreadNode *FirstNode(ThreadNode *p) { while (p->ltag == 0) p=p->lchild; return p;}
2.求中序线索二叉树中节点p在中序序列下的后继节点:
ThreadNode *NextNode(ThreadNode *p) { if (p->rtag == 0) return FirstNode(p->rchild); else return p->rchild;}
3.利用以上两个算法,可以写出不含头结点的中序遍历的算法:
void Inorder(ThreadNode *T) { for (ThreadNode *p=FirstNode(T); p!=NULL; p=NextNode(p)) visit(p);}
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