线索二叉树备忘仅中序

本文介绍了如何使用C语言实现线索二叉树的先序构造、先序遍历、中序遍历和后序遍历。并详细展示了中序线索化的步骤,以及如何进行中序线索遍历,方便查询和操作二叉树。

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

//线索二叉树 线索化后二叉树就变成了一个双向链表 便于查询遍历 
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef struct bitreenode{
	char ch;
	struct bitreenode *lchild,*rchild;
	int ltag,rtag;
}BiTNode,*BiTree;

//先序构造 
BiTree CreatePreBiTree(){
	BiTree T;
	char ch;
	scanf("%c",&ch);
	if(ch=='#') T=NULL;
	else{
		T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
		T->ch=ch;
		T->ltag=T->rtag=0;
		T->lchild=CreatePreBiTree();
		T->rchild=CreatePreBiTree();
	}
	return T;
}  

//先序遍历 
int PreTraverse(BiTree T){
	if(!T) return 1;
	else{
		printf("%4c",T->ch);
		PreTraverse(T->lchild);
		PreTraverse(T->rchild);
	}
	return 0;
} 

int InTraverse(BiTree T){
	if(!T) return 1;
	else{
		InTraverse(T->lchild);
		printf("%4c",T->ch);
		InTraverse(T->rchild);
	}
	return 0;
} 

int PostTraverse(BiTree T){
	if(!T) return 1;
	else{
		PostTraverse(T->lchild);
		PostTraverse(T->rchild);
		printf("%4c",T->ch);
	}
	return 0;
} 

//中序线索化 
static BiTree pre=NULL;//上位结点 
BiTree InTreading(BiTree p){
	if(!p) return NULL;
	else {
	p->lchild=InTreading(p->lchild);
		if(!p->lchild) {
			p->ltag=1;
			p->lchild=pre;
			}
		if(pre&&!pre->rchild) {
			pre->rtag=1;
			pre->rchild=p;
			}
		pre=p;
	p->rchild=InTreading(p->rchild);
	}
	return p;
}

//有头线索化
BiTree  PreTreadingHead(BiTree T){
	BiTree head;
	head=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
	head->ltag=0;
	head->rtag=1;
	if(!T) {head->rchild=head;head->lchild=T;}
	else{
		head->lchild=T;
		T=InTreading(T);
		pre->rchild=head;
		pre->rtag=1;
		head->rchild=pre;
	}
	return T;
}
//中序线索链表查找p结点的后继
BiTree ThreadBiTreeNext(BiTree p){
	if(!p) return NULL;
	BiTree q; 
	if(p->rtag==1) //右标志为1 rchild就指向后继结点
	q=p->rchild;
	else{				//右标志为0 则找其右子树的左下角结点 
		q=p->rchild;
		while(q->ltag==0){
			q=q->lchild;
		}
	}
	return q;
}
//中序线索插p前驱prev
BiTree ThreadBiTreePrev(BiTree p){
	BiTree q;
	if(p->ltag==1)
	q=p->lchild;
	else{
		q=p->lchild;
		while(q->ltag==0){
			q=q->rchild;
		}
	}
	return q;
}
//中序线索遍历
int TreadBiTreeInOrderTraverse(BiTree T){
	if(!T) return -1;
	else{
		while(T->ltag==0){	//找中序第一个结点:左下角 
			T=T->lchild;
		}
		printf("%4c",T->ch);
		while(T->rchild){	//当前结点存在后继 就依次访问 
			T=ThreadBiTreeNext(T);
			printf("%4c",T->ch);
		}
	}
	return 0;
} 

//中序线索倒序遍历:左右对调和next/qrev同理 懒得写了

int main(){
	BiTree T=CreatePreBiTree();
	printf("先序 ");PreTraverse(T);printf("\n");
	printf("中序 ");InTraverse(T);printf("\n");
	printf("后序 ");PostTraverse(T);printf("\n");
	printf("中序线索化 \n");
	T=InTreading(T);
	printf("中序线索遍历 ");
	TreadBiTreeInOrderTraverse(T);
	return 0;
} 

### C语言实现线索二叉树遍历 为了实现线索二叉树的中遍历,在C语言中通常会扩展标准二叉树节点结构来存储额外的信息。具体来说,每个节点不包含指向其左右子节点的指针,还包含了两个标志位`left_type`和`right_type`以及前驱(`predecessor`)和后继(`successor`)节点的指针。 #### 结构体定义 ```c struct BiThrNode { int data; struct BiThrNode *lchild, *rchild; int ltag, rtag; /* 0表示指针,1表示线索 */ }; typedef struct BiThrNode* BiThrTree; ``` #### 初始化函数 创建一个新的二叉树节点,并设置初始状态为非线索化。 ```c BiThrTree CreateTreeNode(int value){ BiThrTree T; if (!(T = (BiThrTree)malloc(sizeof(struct BiThrNode)))) { printf("Out of memory!\n"); exit(1); } T->data = value; T->lchild = NULL; T->rchild = NULL; T->ltag = 0; T->rtag = 0; return T; } ``` #### 中线索化过程 此部分负责按照中方式访问整棵树的同时建立相应的线索连接[^1]。 ```c void InThread(BiThrTree &p, BiThrTree &pre){ if(p != NULL){ // 左子树递归处理 InThread(p->lchild, pre); // 当前节点操作 if(p->lchild == NULL){ p->ltag = 1; p->lchild = pre; } if(pre && pre->rchild==NULL){ pre->rtag=1; pre->rchild=p; } pre = p; // 右子树递归处理 InThread(p->rchild, pre); } } ``` #### 构建完整的中序线索二叉树 通过调用上述方法完成整个构建流程[^5]。 ```c void CreateInThread(BiThrTree Thrt,BiThrTree &T){ BiThrTree first,last; Thrt=(BiThrTree)malloc(sizeof(struct BiThrNode)); Thrt->ltag=0; Thrt->rtag=1; Thrt->rchild=T; if(!T){ Thrt->ltag=1; Thrt->lchild=Thrt; Thrt->rchild=Thrt; }else{ Thrt->lchild=T; last=NULL; InThread(T,last); while(T->ltag==0) T=T->lchild; first=T; Thrt->lchild=first; Thrt->rchild=last; first->lchild=Thrt; last->rchild=Thrt; } } ``` #### 遍历已线索化的二叉树 一旦完成了中线索化,则可以利用这些线索快速地进行遍历而无需栈或队列辅助数据结构[^4]。 ```c void InOrderTraverse_Thr(BiThrTree T){ BiThrTree p=T->lchild; while(p!=T){ while(p->ltag==0)p=p->lchild; printf("%d ",p->data); while(p->rtag==1&&p->rchild!=T){ p=p->rchild; printf("%d ",p->data); } p=p->rchild; } } ```
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