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C語言實現二叉樹的搜索及相關算法示例

2020-02-24 14:25:31
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來源:轉載
供稿:網友

二叉樹是數據結構和算法的重要組成部分,其實二叉樹的主要目的是解決尋找節點的線性前驅和后繼不方便的問題,下文是武林技術頻道小編和大家分享的C語言實現二叉樹的搜索及相關算法示例,一起去看看吧。

二叉樹(二叉查找樹)是這樣一類的樹,父節點的左邊孩子的key都小于它,右邊孩子的key都大于它。

二叉樹在查找和存儲中通常能保持logn的查找、插入、刪除,以及前驅、后繼,最大值,最小值復雜度,并且不占用額外的空間。

這里演示二叉樹的搜索及相關算法:

#include<stack>#include<queue>using namespace std;class tree_node{public:  int key;  tree_node *left;  tree_node *right;  int tag;  tree_node(){    key = 0;    left = right = NULL;    tag = 0;  }  ~tree_node(){}};void visit(int value){  printf("%d/n", value);}// 插入tree_node * insert_tree(tree_node *root, tree_node* node){  if (!node){    return root;  }  if (!root){    root = node;    return root;  }  tree_node * p = root;  while (p){    if (node->key < p->key){      if (p->left){        p = p->left;      }      else{        p->left = node;        break;      }    }    else{      if (p->right){        p = p->right;      }      else{        p->right = node;        break;      }    }  }  return root;}// 查詢key所在nodetree_node* search_tree(tree_node* root, int key){  tree_node * p = root;  while (p){    if (key < p->key){      p = p->left;    }    else if (key > p->key){      p = p->right;    }    else{      return p;    }  }  return NULL;}// 創建樹tree_node* create_tree(tree_node *t, int n){  tree_node * root = t;  for (int i = 1; i<n; i++){    insert_tree(root, t + i);  }  return root;}// 節點前驅tree_node* tree_pre(tree_node* root){  if (!root->left){ return NULL; }  tree_node* p = root->left;  while (p->right){    p = p->right;  }  return p;}// 節點后繼tree_node* tree_suc(tree_node* root){  if (!root->right){ return NULL; }  tree_node* p = root->right;  while (p->left){    p = p->left;  }  return p;}// 中序遍歷void tree_walk_mid(tree_node *root){  if (!root){ return; }  tree_walk_mid(root->left);  visit(root->key);  tree_walk_mid(root->right);}// 中序遍歷非遞歸void tree_walk_mid_norecursive(tree_node *root){  if (!root){ return; }  tree_node* p = root;  stack<tree_node*> s;  while (!s.empty() || p){    while (p){      s.push(p);      p = p->left;    }    if (!s.empty()){      p = s.top();      s.pop();      visit(p->key);      p = p->right;    }  }}// 前序遍歷void tree_walk_pre(tree_node *root){  if (!root){ return; }  visit(root->key);  tree_walk_pre(root->left);  tree_walk_pre(root->right);}// 前序遍歷非遞歸void tree_walk_pre_norecursive(tree_node *root){  if (!root){ return; }  stack<tree_node*> s;  tree_node* p = root;  s.push(p);  while (!s.empty()){    tree_node *node = s.top();    s.pop();    visit(node->key);    if (node->right){      s.push(node->right);    }    if (node->left){      s.push(node->left);    }  }}// 后序遍歷void tree_walk_post(tree_node *root){  if (!root){ return; }  tree_walk_post(root->left);  tree_walk_post(root->right);  visit(root->key);}// 后序遍歷非遞歸void tree_walk_post_norecursive(tree_node *root){  if (!root){ return; }  stack<tree_node*> s;  s.push(root);  while (!s.empty()){    tree_node * node = s.top();    if (node->tag != 1){      node->tag = 1;      if (node->right){        s.push(node->right);      }      if (node->left){        s.push(node->left);      }    }    else{      visit(node->key);      s.pop();    }  }}// 層級遍歷非遞歸void tree_walk_level_norecursive(tree_node *root){  if (!root){ return; }  queue<tree_node*> q;  tree_node* p = root;  q.push(p);  while (!q.empty()){    tree_node *node = q.front();    q.pop();    visit(node->key);    if (node->left){      q.push(node->left);    }    if (node->right){      q.push(node->right);    }  }}// 拷貝樹tree_node * tree_copy(tree_node *root){  if (!root){ return NULL; }  tree_node* newroot = new tree_node();  newroot->key = root->key;  newroot->left = tree_copy(root->left);  newroot->right = tree_copy(root->right);  return newroot;}// 拷貝樹tree_node * tree_copy_norecursive(tree_node *root){  if (!root){ return NULL; }  tree_node* newroot = new tree_node();  newroot->key = root->key;  stack<tree_node*> s1, s2;  tree_node *p1 = root;  tree_node *p2 = newroot;  s1.push(root);  s2.push(newroot);  while (!s1.empty()){    tree_node* node1 = s1.top();    s1.pop();    tree_node* node2 = s2.top();    s2.pop();    if (node1->right){      s1.push(node1->right);      tree_node* newnode = new tree_node();      newnode->key = node1->right->key;      node2->right = newnode;      s2.push(newnode);    }    if (node1->left){      s1.push(node1->left);      tree_node* newnode = new tree_node();      newnode->key = node1->left->key;      node2->left = newnode;      s2.push(newnode);    }  }  return newroot;}int main(){  tree_node T[6];  for (int i = 0; i < 6; i++){    T[i].key = i*2;  }  T[0].key = 5;  tree_node* root = create_tree(T, 6);  //tree_walk_mid(root);  //tree_walk_mid_norecursive(root);  //tree_walk_pre(root);  //tree_walk_pre_norecursive(root);  //tree_walk_post(root);  //tree_walk_post_norecursive(root);  //tree_walk_level_norecursive(root);  visit(search_tree(root, 6)->key);  visit(tree_pre(root)->key);  visit(tree_suc(root)->key);  //tree_node* newroot = tree_copy_norecursive(root);  //tree_walk_mid(newroot);  return 0;}以上就是關于C語言實現二叉樹的搜索及相關算法示例的全部內容,武林技術頻道小編預祝大家都能學有所成,感謝大家一直以來的支持。
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