怎样编写一个程序,把一个有序整数数组放到二叉树中?

本文介绍如何将有序整数数组转换为二叉搜索树的递归算法实现。通过中间元素作为根节点,左右两侧子数组分别构建左子树和右子树,最终形成平衡的二叉搜索树。

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怎样编写一个程序,把一个有序整数数组放到二叉树中?
分析:本题考察二叉搜索树的建树方法,简单的递归结构。
关于树的算法设计一定要联想到递归,因为树本身就是递归的定义。



#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>

struct btree {
    struct btree *left;
    struct btree *right;
    int value;
};

void create_btree(struct btree **rt, int *arr, int r, int l)
{
    int pos;
    struct btree *root;
    if (r > l) {
        *rt = NULL;
        return;
    }
    pos = (r + l) / 2;
    root = (struct btree *)malloc(sizeof(struct btree));
    assert(root != NULL);
    root->value = arr[pos];
    *rt = root;
    create_btree(&(root->left), arr, r, pos - 1);
    create_btree(&(root->right), arr, pos + 1, l);
}


int A[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
/*
 *                5
 *            3            8
 *
 */

void display_btree(struct btree *root)
{

    if (root == NULL) {
        return;
    }
    display_btree(root->left);
    printf("%d ", root->value);
    display_btree(root->right);
}
int main()
{
    struct btree *root = NULL;
    create_btree(&root, A, 0, 9);
    printf("----------------------\n");
    display_btree(root);
    printf("\n----------------------\n");
    return 0;
}

堆排序是一种基于比较的、非稳定的排序算法,它利用了二叉堆数据结构的特点。对于10个不重复的正整数,堆排序的基本步骤如下: 1. **建堆**: - 将这10个数字看作是一个完全二叉树,从最后一个非叶子节点开始(即倒数第二个元素),逐层向上调整每个父节点的值,使其满足最大堆(最小堆取决于我们想要升序还是降序)的性质,即每个父节点都大于(或小于)其子节点。 2. **调整堆顶**: - 将堆顶(当前最大值)与末尾元素交换,因为堆顶现在已经是最大值,可以放到排序序列的最后。 - 接着将剩余9个元素重新构建成最大堆。 3. **重复调整堆顶**: - 重复上述过程,每次将堆顶与倒数第二个元素交换,然后对剩下的9个元素继续建堆,直到整个数组有序。 以下是简单的伪代码表示: ```python def heapify(arr, n, i): largest = i left = 2 * i + 1 right = 2 * i + 2 # 如果左孩子比父节点大,则更新最大值 if left < n and arr[i] < arr[left]: largest = left # 如果右孩子比最大值还大,则更新最大值 if right < n and arr[largest] < arr[right]: largest = right # 如果最大值不是根节点,则交换并继续调整子树 if largest != i: arr[i], arr[largest] = arr[largest], arr[i] heapify(arr, n, largest) # 主函数 def heap_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n // 2 - 1, -1, -1): # 从最后一个非叶子节点向下调整 heapify(arr, n, i) # 重复交换堆顶和末尾,直到所有元素都在正确位置 for i in range(n - 1, 0, -1): arr[0], arr[i] = arr[i], arr[0] heapify(arr, i, 0) # 示例: arr = [5, 4, 3, 2, 10, 1, 8, 7, 6, 9] heap_sort(arr) print("Sorted array is:", arr) ```
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