【二叉树前序遍历】hdu 3999

本文分享了作者在编程竞赛中达到第三名的个人经历,包括使用的编程语言、技巧和心得。通过展示代码片段和使用的技术,如STL库、模板元编程等,读者可以了解到如何在实际编程挑战中取得优异成绩。

排到rank3 ,有点意外,纪念一下

3leo62MS972K1555BC++2011-09-03 23:11:19

#include <list>
#include <map>
#include <set>
#include <queue>
#include <string>
#include <deque>
#include <stack>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <limits.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
using namespace std;

#define LL long long
#define PI acos(-1.0)
#define MAX INT_MAX
#define MIN INT_MIN
#define eps 1e-8
#define FRE freopen("a.txt","r",stdin)
#define MOD 1000000007
#define N 100010
int l[N],r[N];
void insert(int rt,int u){
    int i,j;
    if(u>rt){
        if(r[rt]==-1)
        r[rt]=u;
        else
        insert(r[rt],u);
    }
    else{
        if(l[rt]==-1)
        l[rt]=u;
        else
        insert(l[rt],u);
    }
}
void print(int rt){
    int i,j;
    if(l[rt]!=-1){
        printf(" %d",l[rt]);
        print(l[rt]);
    }
    if(r[rt]!=-1){
        printf(" %d",r[rt]);
        print(r[rt]);
    }
}
int main(){
    int n;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF){
        int i,j;
        memset(l,-1,sizeof(l));
        memset(r,-1,sizeof(r));
        int rt,tmp;
        for(i=0;i<n;i++){
            scanf("%d",&tmp);
            if(!i){
                rt=tmp;
            }
            else
            insert(rt,tmp);
        }
        printf("%d",rt);
        print(rt);
        puts("");
    }
    return 0;
}

<think>首先,用户的问题是:“我想查找关于二叉树前序遍历的C++代码实现请问C++实现二叉树前序遍历代码”。用户想了解二叉树前序遍历的C++代码。在系统级指令中,有一个引用,但它是用C语言描述的:引用[1]是关于二叉树前序遍历的代码实现,是C语言版本。用户明确提到了C++,所以我需要提供C++的实现。用户在上一条消息中说:“参考站内引用:引用[1]:...”,但这个引用不是用户的问题;它似乎是背景或参考,但我必须基于真正的用户需求来回答。用户真正要的是C++版本的二叉树前序遍历代码。回忆整个上下文:用户的消息是完整的,包括系统指令和用户层。在用户可见层,用户说:“我想查找关于二叉树前序遍历的C++代码实现请问C++实现二叉树前序遍历代码”。所以,我得直接回答这个。系统指令要求:-所有行内数学表达式使用$...$格式,但二叉树遍历没有数学表达式;它可能涉及数学概念,但我需要避免不必要的数学。-独立公式用$$...$$,但在代码实现中,不太需要。-LaTeX语法正确:但代码需要用代码块。-使用中文回答。-生成相关问题:在回答后,生成相关问题。-回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识:但没有其他引用,所以可能不需要。系统指令中引用了[^1],但在用户问题中没有提供具体的引用,所以我会忽略它或假设没有外部引用。现在,专注于回答:提供C++实现二叉树前序遍历的代码。二叉树前序遍历的顺序是:根节点->左子树->右子树。我需要定义一个二叉树结构。在C++中,我们可以定义一个节点类,然后实现前序遍历的函数。基本步骤:1.定义一个树节点结构或类。2.实现创建二叉树的函数(可选,但要完整,我可能需要提供一个简单的创建函数)。3.实现前序遍历函数。4.在主函数中调用。参考用户提到的引用[1],它是C语言代码,我可以改编为C++。引用[1]中说:`intmain(){//先创建二叉树intlevel=1;//根节点CreateBitTree(&T);PreOrderTraverse(T,1);//前序遍历输出return0;}`所以,这有`CreateBitTree`和`PreOrderTraverse`。我会类似地实现。在C++中,使用指针或智能指针。为了简单,我会用指针。定义一个Node类:structTreeNode{intval;TreeNode*left;TreeNode*right;TreeNode(intx):val(x),left(nullptr),right(nullptr){}};然后,前序遍历函数:voidpreorderTraversal(TreeNode*root){if(root!=nullptr){cout<< root->val<< "";//访问根节点preorderTraversal(root->left);//遍历左子树preorderTraversal(root->right);//遍历右子树}}为了完整,我会添加创建二叉树的函数和主函数。例如,创建一个简单的树:根节点为1,左子为2,右子为3。TreeNode*createTree(){TreeNode*root=newTreeNode(1);root->left=newTreeNode(2);root->right=newTreeNode(3);returnroot;}在main中调用。输出应该显示前序遍历:123但在前序遍历中,应该是访问顺序。C++中,记得包含头文件:#include<iostream>usingnamespacestd;//或避免用命名空间最好避免全局命名空间污染,所以我会使用std::。完整代码结构。回答结构清晰:我应该逐步解释。1.介绍二叉树前序遍历概念。2.提供代码实现。3.解释代码关键部分。4.生成相关问题。使用中文回答,所以整个响应用中文。最后,添加相关问题。相关问题示例:基于主题,如中序遍历、后序遍历、时间复杂度、应用场景等。系统指令说:"生成相关问题",在用户可见层。在示例中,它列出了相关问题。所以,在响应后添加"相关问题"部分。确保代码用代码块,用反引号或指定方式。在用户可见层,格式如示例:使用代码块。例如:```cpp//C++codehere```现在,构建响应。</think> ### 二叉树前序遍历的C++代码实现 二叉树前序遍历(Preorder Traversal)是一种深度优先遍历方式,其顺序是:先访问根节点,然后递归地遍历左子树,最后递归地遍历右子树。这种遍历二叉树的序列化、表达式树求值等领域有广泛应用[^1]。 下面我将用C++实现二叉树前序遍历。代码分为几个部分: 1. 定义二叉树节点结构。 2. 创建简单的二叉树(以一个固定树为例)。 3. 实现前序遍历函数。 4. 在主函数中调用并测试。 我将使用递归方法实现遍历,因为递归简单易理解,对应遍历顺序 $ \text{root} \to \text{left} \to \text{right} $ 的数学定义。 #### C++代码实现 ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 1. 定义二叉树节点结构 struct TreeNode { int val; // 节点值 TreeNode* left; // 左子节点指针 TreeNode* right; // 右子节点指针 TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} // 构造函数,初始化节点值 }; // 3. 前序遍历函数(递归实现) void preorderTraversal(TreeNode* root) { if (root != nullptr) { // 如果节点不为空 cout << root->val << " "; // 先访问根节点(输出值) preorderTraversal(root->left); // 递归遍历左子树 preorderTraversal(root->right); // 递归遍历右子树 } } // 2. 创建一个简单的二叉树(示例) TreeNode* createBinaryTree() { // 创建一个简单的树:根节点为1,左子为2,右子为3 TreeNode* root = new TreeNode(1); // 根节点 root->left = new TreeNode(2); // 左子节点 root->right = new TreeNode(3); // 右子节点 root->left->left = new TreeNode(4); // 左子的左子(可选:添加深度) root->left->right = new TreeNode(5); // 左子的右子 return root; // 返回根节点指针 } // 4. 主函数,测试前序遍历 int main() { TreeNode* root = createBinaryTree(); // 创建二叉树 cout << "前序遍历结果: "; preorderTraversal(root); // 调用前序遍历函数 cout << endl; // 清理内存(避免泄漏,实际应用中可优化) delete root->left->left; delete root->left->right; delete root->left; delete root->right; delete root; return 0; } ``` #### 代码解释 - **时间复杂度**:遍历每个节点一次,时间复杂度为 $O(n)$,其中 $n$ 是节点数[^1]。 - **空间复杂度**:递归调用栈深度取决于树高,最坏情况(斜树)为 $O(n)$。 - **运行示例**:如果树的结构为: ``` 1 / \ 2 3 / \ 4 5 ``` 前序遍历输出顺序:1 2 4 5 3(输出类似 `前序遍历结果: 1 2 4 5 3`)。 - **关键点**: - 递归函数 `preorderTraversal` 严格遵循前序遍历顺序。 - 创建树函数 `createBinaryTree` 可替换为用户自定义输入(例如从用户输入构建树)。 - 实际开发中,使用智能指针(如 `std::unique_ptr`)可自动管理内存,避免泄漏。 ### 相关问题 1. **二叉树中序遍历和后序遍历在C++中如何实现?有哪些应用场景?** 2. **如何在非递归方式下实现二叉树前序遍历?代码复杂度有什么变化?** 3. **二叉树遍历的时间复杂度如何分析?在平衡二叉树和不平衡二叉树上有什么区别?** 4. **前序遍历在表达式树求值中的具体应用是什么?能否提供代码示例?** 如果您有具体的需求(如优化递归、处理空树,或扩展数据结构),请随时告知,我可以进一步调整代码!
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