PTA 03-树2 List Leaves

本文介绍了一种使用层序遍历来找出树中所有叶子节点的方法,包括如何构建树结构、实现层序遍历算法以及输出叶子节点的顺序。详细步骤包括:找到根节点、使用队列进行层序遍历、判断节点是否为叶子节点并输出。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

简单讲下思路:叶子,顾名思义就是没有左右子树的结点。由于题目要求,叶子结点的输出顺序是从上往下,从左往右。所以用层序遍历法。

当然,这里先找到root树的根。运用队列,将root进队列。然后依次将队头出队,若是叶子则输出,否则且将其有的左右孩子进队,达到层序遍历,就是从上往下,从左往右的要求。

当队列为空,即遍历整个树后,结束。

Given a tree, you are supposed to list all the leaves in the order of top down, and left to right.

Input Specification:

Each input file contains one test case. For each case, the first line gives a positive integer N (10) which is the total number of nodes in the tree -- and hence the nodes are numbered from 0 to N-1. Then N lines follow, each corresponds to a node, and gives the indices of the left and right children of the node. If the child does not exist, a "-" will be put at the position. Any pair of children are separated by a space.

Output Specification:

For each test case, print in one line all the leaves' indices in the order of top down, and left to right. There must be exactly one space between any adjacent numbers, and no extra space at the end of the line.

Sample Input:

8
1 -
- -
0 -
2 7
- -
- -
5 -
4 6

Sample Output:

4 1 5

#include<stdio.h>
#include <ctype.h>

#define MaxTree 10
#define ElementType char
#define Tree int 
#define Null -1
//建立结构体
struct TreeNode
{	Tree Left;
	Tree Right;
}T1[MaxTree];
//定义函数
Tree BuildTree(struct TreeNode T[]);
void IsLeave(Tree R1);

int main(void)
{
	//int i;
	Tree R1;
	R1 = BuildTree(T1);
	//printf("%d\n",R1);
	IsLeave(R1);
	//scanf("%d",&i);
	return 0;
}
Tree BuildTree(struct TreeNode T[]){
    int N;
    char cl, cr;
    Tree Root = Null;
    scanf("%d", &N);
    int check[MaxTree];
    if(N){
        for(int i=0; i<N; ++i) check[i]=0;
        for(int i=0; i<N; ++i){
            scanf(" %c %c", &cl, &cr);
            if(cl!='-'){
                T[i].Left = cl - '0';
                check[T[i].Left] = 1;
            }else T[i].Left = Null;

            if(cr!='-'){
                T[i].Right = cr - '0';
                check[T[i].Right] = 1;
            }else T[i].Right = Null;
        }
        for(int i=0; i<N; ++i){
            if(!check[i]){
                Root = i;
                break;
            }
        }
    }
    return Root;    
}
//构造完树后,层序遍历树,依次输出叶节点;层序遍历过程:从根节点开始依次将左右儿子入队,直到队列为空  
void IsLeave(Tree R1)
{
    int leaves = 0;         //记录输出叶节点个数,方便输出时第一个节点输出前没有空格  
	int queue[10]={-1};          //节点队列,只保存节点下标  
    int head = 0, rear = 0;  
    queue[rear++] = R1;   //根节点入队
	while(rear-head)
	{
		int node = queue[head++];
		if((T1[node].Left == -1)&&(T1[node].Right == -1))
		{	if(leaves)printf(" ");
			printf("%d",node);
			++leaves;
		}
		if(T1[node].Left!=-1)//如果存在,左儿子入队
			queue[rear++]=T1[node].Left;
		if(T1[node].Right!=-1)//如果存在,右儿子入队
			queue[rear++]=T1[node].Right;
	}
}


### PTA 7-2 二叉搜索结构实现与问题解决方案 #### 描述 在处理PTA平台上有关二叉搜索(BST)的问题时,理解其基本操作至关重要。这不仅涉及创建和维护一棵平衡的二叉搜索,还包括执行诸如插入、删除以及查询等常见任务。 #### 创建二叉搜索 为了构建一个有效的二叉搜索,在初始化阶段应当首先定义好节点的数据结构,并确保每次新增元素都能按照左子小于父节点而右子大于等于父节点的原则正确放置[^3]。 ```cpp struct TreeNode { int val; TreeNode *left, *right; TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL){} }; ``` 当向已存在的二叉搜索中添加新值时,可以通过递归方式来完成: ```cpp TreeNode* insertIntoBST(TreeNode* root, int val){ if (!root) return new TreeNode(val); if (val < root->val) root->left = insertIntoBST(root->left, val); else root->right = insertIntoBST(root->right, val); return root; } ``` #### 删除特定数值对应的节点 对于删除操作而言,存在三种可能的情形:目标节点无任何孩子;只有一个孩子;有两个孩子。前两种情形相对容易处理——只需调整指针指向即可解决问题。然而第三种情况则较为复杂一些,通常的做法是从右侧寻找最小值作为替代品并移除之[^4]。 ```cpp TreeNode* deleteNode(TreeNode* root, int key){ if(!root) return nullptr; if(key < root->val) root->left = deleteNode(root->left, key); else if(key > root->val) root->right = deleteNode(root->right, key); else{ // Node with only one child or no child if(!root->left || !root->right){ TreeNode* temp = root->left ? root->left : root->right; if(temp == NULL){ // No children case temp = root; root = NULL; }else{ // One child case *root = *temp; } free(temp); }else { // Two children cases TreeNode* minNodeOnRightSubtree = findMin(root->right); root->val = minNodeOnRightSubtree->val; root->right = deleteNode(root->right,minNodeOnRightSubtree->val); } } return root; } // Helper function to find minimum value node in a given tree. TreeNode* findMin(TreeNode* node){ while(node && node->left != NULL) node = node->left; return node; } ``` #### 查询功能 除了上述增删改之外,另一个重要的方面就是如何高效地定位某个具体的键值位置或是判断两个指定节点之间的关系,比如求解它们之间最近共同祖先等问题[^2]。 ```cpp bool searchInBST(TreeNode* root,int target){ if(!root) return false; if(target<root->val) return searchInBST(root->left,target); else if(target>root->val) return searchInBST(root->right,target); else return true; } ``` 通过以上方法论可以较好地应对大部分基础性的二叉搜索编程挑战。当然实际应用过程中还可能会遇到更多复杂的场景需求进一步优化算法效率或增强鲁棒性等方面的工作。
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