二叉树建立、遍历(前序,中序,后序),求叶节点个数,求节点个数

本文深入探讨了二叉树数据结构的构建、遍历、节点计数及属性查询,通过具体代码实例展示了如何实现前序、中序、后序遍历,计算叶子节点数量和整棵树的节点总数,提供了完整的测试程序代码。

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二叉树是笔试面试中考试最频繁的数据结构之一,主要包括,程序建立一个二叉树,三种次序遍历二叉树,返回叶子节点的数目,求二叉树节点的总数等。建立一个二叉树节点的数据结构

typedef struct Node
{
int data;
struct Node *left,*right;
}Node;,结构体内包括数据,左子树,又子树;

一、建立二叉树的程序代码如下

Node *CreatBTree() //建立二叉树
{
	Node *t;
	int x;
	scanf("%d",&x);
	if(x==0)
	{
		t=NULL;
	}
	else
	{
		t=(Node*)malloc(sizeof(Node));
		t->data=x;
		printf("\n请输入%d结点的左子结点:",t->data );
		t->left=CreatBTree();
		printf("\n请输入%d结点的右子结点:",t->data );
		t->right=CreatBTree();
	}
	return t;
}

二、前序遍历二叉树

void preVisit(Node *T)
{
	if(T==NULL) return;
	else
	{
		printf("%3d",T->data);
		preVisit(T->left);
		preVisit(T->right);
	}
}

三、中序遍历二叉树

void middVisit(Node *T)
{
	if(T==NULL) return;
	else
	{
		middVisit(T->left);
		printf("%3d",T->data);
		middVisit(T->right);
	}
}

四、后序遍历二叉树

void lastVisit(Node *T)
{
	if(T==NULL) return;
	else
	{
		lastVisit(T->left);
		lastVisit(T->right);
		printf("%3d",T->data);
	}
}
五、返回叶子节点数目

int leafnum(Node *T)
{
	if (!T)
	{
		return 0;
	}
	else if ((!T->left)&&(!T->right))
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return ((leafnum(T->left)+leafnum(T->right)));
	}
}

六、返回节点总数目

int Nodenum(Node *T)
{
	if (T)
	{
		return 1+Nodenum(T->left)+Nodenum(T->right);
	}
	if (T==NULL)
	{
		return 0;
	}

}

七、测试程序;
int menu();
void main()
{
	Node *T=NULL;
	int choice;
	do{
		choice=menu();
		if(choice==1)
		{
			printf("二叉树的建立,以输入“0”表示结束:!\n");
			printf("请输入根结点:\n");
			T=CreatBTree();
			printf("二叉树成功建立");
		}
		else if(choice==2)
		{
			printf("先序遍历二叉树 :\n");
			preVisit(T);
		}
		else if(choice==3)
		{
			printf("中序遍历二叉树:\n");
			middVisit(T);
		}
		else if(choice==4)
		{
			printf("后序遍历二叉树 :\n ");
			lastVisit(T);
		}
		else if(choice==5)
		{
			int ct=10;
			ct=leafnum(T);
			printf(" 二叉树的叶子结点数为 : \n");
			printf("%d\n",ct);
			
		}
		else if(choice==7)
		{
			int count=Nodenum(T);
			printf("该二叉树总共有%d个结点。\n",count);
		}
		else if(choice==8)
		exit(0);
	}while(choice<=8);
}

int menu()
{
    	int choice;
		printf("\n");
		printf(" 二叉树 \n");
		printf(" ***************************\n");
		printf(" * *\n");
		printf(" * 主菜单 *\n");
		printf(" * 1 建立二叉树 *\n");
		printf(" * 2 先序遍历二叉树 *\n");
		printf(" * 3 中序遍历二叉树 *\n");
		printf(" * 4 后序遍历二叉树 *\n");
		printf(" * 5 二叉树的叶子结点数 *\n");
		printf(" * 7 二叉树的所有结点数 *\n");
		printf(" * 8 退出程序运行 *\n");
		printf(" ****************************\n");
		printf(" 请输入您的选择(1,2,3,4,5,6,7,8): \n");
		scanf("%d",&choice);
		return choice;
}



在使用栈来实现二叉树的先(Preorder)、中(Inorder)、后序(Postorder)遍历以及特定需如输出叶子节点、计算节点总数和树的深度时,首先我们需要创建一个二叉树节点结构,并设置相关的递归或迭代方法。这里是一个基本的Python示例: ```python class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right # 先遍历 (根-左-右) def preorder_traversal(root): if root is not None: print(root.val, end=" ") # 打印节点值 preorder_traversal(root.left) # 左子树 preorder_traversal(root.right) # 右子树 # 中遍历 (左-根-右) def inorder_traversal(root): stack = [] current = root while True: while current is not None: stack.append(current) current = current.left if not stack: break node = stack.pop() print(node.val, end=" ") current = node.right # 输出所有叶子节点 (辅助函数) def get_leaf_nodes(root): leaves = [] if root is not None and root.left is None and root.right is None: leaves.append(root.val) return leaves # 计算节点总数 def count_nodes(root): if root is None: return 0 else: return 1 + count_nodes(root.left) + count_nodes(root.right) # 计算树的深度 def depth_of_tree(root): if root is None: return 0 else: left_depth = depth_of_tree(root.left) right_depth = depth_of_tree(root.right) return max(left_depth, right_depth) + 1 # 示例用法 # 创建二叉树... # ... root = ... # 初始化你的二叉树节点 print("前序遍历: ", end="") preorder_traversal(root) print("\n中遍历: ", end="") inorder_traversal(root) leaf_nodes = get_leaf_nodes(root) print(f"叶节点: {leaf_nodes}") print(f"叶节点数量: {len(leaf_nodes)}") node_count = count_nodes(root) print(f"节点总数: {node_count}") tree_depth = depth_of_tree(root) print(f"树的深度: {tree_depth}\n") ``` 请注意,你需要根据实际需要调整这些函数,并提供二叉树的实例化代码。上述代码假设了二叉树节点结构和一些基本操作已经定义好。如果你还没有定义这些,那么你需要首先定义`TreeNode`类。
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