考研C语言第十四章

已于 2024-09-12 22:13:46 修改
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文章标签： 考研 c语言 数据结构
于 2023-07-31 18:00:12 首次发布
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14.3树与二叉树原理解析

在这里插入图片描述
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树并没有严格的要求，可以有多个子节点
在这里插入图片描述
二叉树特点：
1、分叉只有两个
2、左边的节点永远比上面的小，右节点永远比上面的节点大
当每一层的节点数量都是满的，称为满二叉树
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这种就不是完全二叉树
只能右边空出来，哪种结构是完全二叉树
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把中间所有的空位都留出来（不常考）
在这里插入图片描述
链式是重点
在这里插入图片描述

14.4二叉树层次建树实战

eg：输入abcdefghij
这个是没有数字大小关系的，因此在判断的时候，先让a为根节点，然后判断a的左孩子是不是NULL，是就让b这个数字入队，然后判断右孩子是否为NULL，将C放进去，剩下的都是这么循环遍历的
在这里插入图片描述
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中心思想就是设置一个栈（通过链表实现）设置一个二叉树，先用先进先出把数据都读入进去，然后设置左孩子和右孩子节点
代码：
方法代码：

#ifndef INC_1_SQLIST_FUNCTION_H
#define INC_1_SQLIST_FUNCTION_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef char BiElemType;
typedef struct BiTNode{
    BiElemType c;//c 就是书籍上的 data
    struct BiTNode *lchild;
    struct BiTNode *rchild;
}BiTNode,*BiTree;

//tag 结构体是辅助队列使用的
typedef struct tag{
    BiTree p;//树的某一个结点的地址值
    struct tag *pnext;
}tag_t,*ptag_t;

#endif //INC_1_SQLIST_FUNCTION_H

主函数代码：

#include "function.h"

int main(){
    BiTree pnew;//用来指向新申请的树节点
    //树里面每个节点都用，不是还有头结点的那种
    BiTree tree=NULL;//tree是指向树根的，代表树
    char c;
    ptag_t phead=NULL,ptail=NULL,listpnew=NULL,pcur;
    //abcdefghij
    while(scanf("%c",&c))
    {
        if(c=='\n')
        {
            break;//读取到换行就结束
        }
        //calloc申请的空间大小是两个参数的乘积，calloc的好处是申请了空间之后，并且进行初始化，就很好
        pnew=(BiTree)calloc(1,sizeof(BiTNode));
        pnew->c=c;
        //给队列节点申请空间
        listpnew= (ptag_t)calloc(1,sizeof(tag_t));
        listpnew->p=pnew;
        //如果是树的第一个节点
        if(NULL==tree)
        {
            tree=pnew;//树的根
            phead=listpnew;//队列头
            ptail=listpnew;//队列尾
            pcur=listpnew;
            continue;
        }else{
            ptail->pnext=listpnew;//新结点放入链表，通过尾插法
            ptail=listpnew;//ptail 指向队列尾部
            //接下来把b节点放到树中
            if(NULL==pcur->p->lchild)//如何把新结点放入树
            {
                pcur->p->lchild=pnew;//把新结点放到要插入结点的左孩子
            }else if(NULL==pcur->p->rchild)
            {
                pcur->p->rchild=pnew;//把新结点放到要插入结点的右孩子
                pcur=pcur->pnext;//左右都放了结点后，pcur 指向队列的下一个，当前左右孩子都有了，就下一个节点
            }
        }//pcur 始终指向要插入的结点的位置

    }
//    }
    return 0;
}

14.5二叉树前序中序后序遍历实战

在这里插入图片描述
前序遍历使用preOrder实现
中序遍历使用InOrder实现
后序遍历使用PostOrder实现
在这里插入图片描述

前序遍历：这里讲的很好
就是把自己的孩子跟到自己的后面
一开始：
abc
先看左边b的孩子
abdec
再看右边c的孩子
abdecfg
再看d，e的孩子
abdhiejcfg
就写完了

中序遍历：主打一个左右孩子必须靠着父元素，先看完整个左子树再看右子树
一开始：
bac
看b的孩子们
dbeac
然后把h，i，j加上
hdibjeac
然后把c的孩子们加上
hdibjeafcg

后序遍历：（先打印左子树，在打印右子树，然后打印中间节点）
bca
然后看b的孩子
debca
然后看d和e的孩子
hidjebca
然后看右子树c的孩子
hidjebfgca

代码：

#include "function.h"

//前序遍历，深度优先遍历
void PreOrder(BiTree p)
{
    if(p!=NULL){
        printf("%c",p->c);
        PreOrder(p->lchild);//这就相当于递归打印左右子树
        PreOrder(p->rchild);
    }

}

//中序遍历
void InOrder(BiTree p)
{
    if(p!=NULL)
    {
        InOrder(p->lchild);
        printf("%c",p->c);
        PreOrder(p->rchild);

    }
}

//后序遍历
void PostOrder(BiTree p)
{
    if(p!=NULL)
    {
        InOrder(p->lchild);
        PreOrder(p->rchild);
        printf("%c",p->c);

    }
}

int main(){
    BiTree pnew;//用来指向新申请的树节点
    //树里面每个节点都用，不是还有头结点的那种
    BiTree tree=NULL;//tree是指向树根的，代表树
    char c;
    ptag_t phead=NULL,ptail=NULL,listpnew=NULL,pcur;
    //abcdefghij
    while(scanf("%c",&c))
    {
        if(c=='\n')
        {
            break;//读取到换行就结束
        }
        //calloc申请的空间大小是两个参数的乘积，calloc的好处是申请了空间之后，并且进行初始化，就很好
        pnew=(BiTree)calloc(1,sizeof(BiTNode));
        pnew->c=c;
        //给队列节点申请空间
        listpnew= (ptag_t)calloc(1,sizeof(tag_t));
        listpnew->p=pnew;
        //如果是树的第一个节点
        if(NULL==tree)
        {
            tree=pnew;//树的根
            phead=listpnew;//队列头
            ptail=listpnew;//队列尾
            pcur=listpnew;
            continue;
        }else{
            ptail->pnext=listpnew;//新结点放入链表，通过尾插法
            ptail=listpnew;//ptail 指向队列尾部
            //接下来把b节点放到树中
            if(NULL==pcur->p->lchild)//如何把新结点放入树
            {
                pcur->p->lchild=pnew;//把新结点放到要插入结点的左孩子
            }else if(NULL==pcur->p->rchild)
            {
                pcur->p->rchild=pnew;//把新结点放到要插入结点的右孩子
                pcur=pcur->pnext;//左右都放了结点后，pcur 指向队列的下一个，当前左右孩子都有了，就下一个节点
            }
        }//pcur 始终指向要插入的结点的位置

    }
    printf("-------PreOrder--------\n");
    PreOrder(tree);
    printf("\n");
    printf("-------InOrder--------\n");
    InOrder(tree);
    printf("\n");
    printf("-------PostOrder--------\n");
    PostOrder(tree);
    return 0;
}

在这里插入图片描述
使用递归就很好懂

14.6二叉树的层次遍历实战

代码：

#include "function.h"

//前序遍历，深度优先遍历
void PreOrder(BiTree p)
{
    if(p!=NULL){
        printf("%c",p->c);
        PreOrder(p->lchild);//这就相当于递归打印左右子树
        PreOrder(p->rchild);
    }

}

//中序遍历
void InOrder(BiTree p)
{
    if(p!=NULL)
    {
        InOrder(p->lchild);
        printf("%c",p->c);
        PreOrder(p->rchild);

    }
}

//后序遍历
void PostOrder(BiTree p)
{
    if(p!=NULL)
    {
        InOrder(p->lchild);
        PreOrder(p->rchild);
        printf("%c",p->c);

    }
}

//层次遍历就是怎么读入的就怎么读出
//按照人们看的最舒服的方式
//层次遍历,层序遍历，广度优先遍历
void LevelOrder(BiTree T)
{
    LinkQueue Q;//辅助队列
    InitQueue(Q);//初始化队列
    BiTree p;
    EnQueue(Q,T);//树根入队
    while(!IsEmpty(Q))
    {
        DeQueue(Q,p);//出队当前结点并打印
        putchar(p->c);
        if(p->lchild!=NULL) //入队左孩子
            EnQueue(Q,p->lchild);
        if(p->rchild!=NULL) //入队右孩子
            EnQueue(Q,p->rchild);
    }
}

int main(){
    BiTree pnew;//用来指向新申请的树节点
    //树里面每个节点都用，不是还有头结点的那种
    BiTree tree=NULL;//tree是指向树根的，代表树
    char c;
    ptag_t phead=NULL,ptail=NULL,listpnew=NULL,pcur;
    //abcdefghij
    while(scanf("%c",&c))
    {
        if(c=='\n')
        {
            break;//读取到换行就结束
        }
        //calloc申请的空间大小是两个参数的乘积，calloc的好处是申请了空间之后，并且进行初始化，就很好
        pnew=(BiTree)calloc(1,sizeof(BiTNode));
        pnew->c=c;
        //给队列节点申请空间
        listpnew= (ptag_t)calloc(1,sizeof(tag_t));
        listpnew->p=pnew;
        //如果是树的第一个节点
        if(NULL==tree)
        {
            tree=pnew;//树的根
            phead=listpnew;//队列头
            ptail=listpnew;//队列尾
            pcur=listpnew;
            continue;
        }else{
            ptail->pnext=listpnew;//新结点放入链表，通过尾插法
            ptail=listpnew;//ptail 指向队列尾部
            //接下来把b节点放到树中
            if(NULL==pcur->p->lchild)//如何把新结点放入树
            {
                pcur->p->lchild=pnew;//把新结点放到要插入结点的左孩子
            }else if(NULL==pcur->p->rchild)
            {
                pcur->p->rchild=pnew;//把新结点放到要插入结点的右孩子
                pcur=pcur->pnext;//左右都放了结点后，pcur 指向队列的下一个，当前左右孩子都有了，就下一个节点
            }
        }//pcur 始终指向要插入的结点的位置

    }
    printf("-------PreOrder--------\n");
    PreOrder(tree);
    printf("\n");
    printf("-------InOrder--------\n");
    InOrder(tree);
    printf("\n");
    printf("-------PostOrder--------\n");
    PostOrder(tree);
    printf("\n");
    printf("-------cengciOrder--------\n");
    LevelOrder(tree);
    return 0;
}

运行结果：
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