C++实现简单二叉树
二叉树是重要的数据结构, 这里用c++简单实现,暂时不考虑其增加、删除和修改。
二叉树在底层其实就是用数组存储,可以用数组实现二叉树
首先创建一个结构体,在其中存储指针以及数据,这个结构体作为二叉树的节点使用
template <class T>
struct BinaryTreeNode //定义节点
{
BinaryTreeNode <T>* _left;
BinaryTreeNode <T>* _right;
T _data;
BinaryTreeNode(const T& data)
:_data(data)
,_left(NULL)
,_right(NULL)
{}
};
然后就可以利用数组建立二叉树:
BinaryTree(T * a, size_t n, const T& invalid) //创建二叉树,invalid为非法数据
{
size_t index = 0;
_root = CreateTree(a, n, invalid, index);
}
Node* CreateTree(T *a, size_t n, const T& invalid, size_t& index)
{
Node * root = NULL;
if (index < n && a[index] != invalid)
{
root = new Node(a[index]);
root->_left = CreateTree(a, n, invalid, ++index);
root->_right = CreateTree(a, n, invalid, ++index);
}
return root;
}
建立二叉树之后就得实现它的遍历,前序、中序和后序遍历用递归可以实现(二叉树较小可以使用,数据量太大时递归容易栈溢出)。
前序遍历:
前序遍历先访问根节点,其次是左根,最后才是右根
如图,从根节点开始,先访问根节点,然后是其左子树的根节点,继续往左边访问左子树的子树,当遇到NULL时则已经是叶子节点,此时最小的左子树已经访问完毕,即图中a区访问完毕,接下来就是a区根节点的右子树即b区,访问完毕之后就该b区根节点的右子树了,如此类推。
在访问完a区之后,访问b区和c区时的逻辑和访问a区相同,可以用递归实现,代码如下:
void PrevOrder()//前序遍历
{
_PrevOrder(_root);
cout << endl;
}
void _PrevOrder(Node* root)
{
if (NULL == root)
return;
cout << root->_data << " ";
_PrevOrder(root->_left);
_PrevOrder(root->_right);
}
中序遍历和后序遍历:
中序遍历和后序遍历的逻辑和前序遍历的逻辑相似,只是访问的顺序不同而已,代码见下:
void InOrder()//中序遍历
{
_InOrder(_root);
cout << endl;
}
void PostOrder()//后序遍历
{
_PostOrder(_root);
cout << endl;
}
void _InOrder(Node* root)
{
if (NULL == root)
return;
_InOrder(root->_left);
cout << root->_data << " ";
_InOrder(root->_right);
}
void _PostOrder(Node* root)
{
if (NULL == root)
return;
_PostOrder(root->_left);
_PostOrder(root->_right);
cout