c++ 遍历list_二叉树的各种遍历

基础知识

树是一个有n个有限节点组成一个具有层次关系的集合,每个节点有0个或者多个子节点,没有父节点的节点称为根节点,也就是说除了根节点以外每个节点都有父节点,并且有且只有一个。

树的种类比较多,有二叉树,红黑树,AVL树,B树,哈夫曼树,字典树等等。

甚至堆我们也可以把它看成是一棵树,树的这么多种类中,我们最常见的应该是二叉树了,下面我们来看一下他的结构。

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定义:

结点的度:一个结点含有的子结点的个数称为该结点的度;叶结点或终端结点:度为0的结点称为叶结点;非终端结点或分支结点:度不为0的结点;双亲结点或父结点:若一个结点含有子结点,则这个结点称为其子结点的父结点;孩子结点或子结点:一个结点含有的子树的根结点称为该结点的子结点;兄弟结点:具有相同父结点的结点互称为兄弟结点;树的度:一棵树中,最大的结点的度称为树的度;结点的层次:从根开始定义起,根为第1层,根的子结点为第2层,以此类推;树的高度或深度:树中结点的最大层次;堂兄弟结点:双亲在同一层的结点互为堂兄弟;结点的祖先:从根到该结点所经分支上的所有结点;子孙:以某结点为根的子树中任一结点都称为该结点的子孙。森林:由m(m>=0)棵互不相交的树的集合称为森林;无序树:树中任意节点的子结点之间没有顺序关系,这种树称为无序树,也称为自由树;有序树:树中任意节点的子结点之间有顺序关系,这种树称为有序树;二叉树:每个节点最多含有两个子树的树称为二叉树;完全二叉树:若设二叉树的深度为h,除第 h 层外,其它各层 (1~h-1) 的结点数都达到最大个数,第 h 层所有的结点都连续集中在最左边,这就是完全二叉树满二叉树:除最后一层无任何子节点外,每一层上的所有结点都有两个子结点的二叉树。哈夫曼树:带权路径最短的二叉树称为哈夫曼树或最优二叉树;

应用:

树的种类实在是太多,关于树的算法题也是贼多,这一篇文章不可能全部介绍完,我们需要具体问题再具体分析。这里主要介绍的是二叉树,并且只介绍树的一些最基础的几个算法。我们先来看个图

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节点类

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1,前序遍历

他的访问顺序是:根节点→左子树→右子树

所以上图前序遍历的结果是:A→B→D→E→C→F

访问顺序如下

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代码如下

772f766a2ce4cc9591df57ea206747b0.png

非递归的写法

5b6b934ba442bcd5b34053d74c4e949a.png

2,中序遍历

他的访问顺序是:左子树→根节点→右子树

所以上图前序遍历的结果是:D→B→E→A→F→C

访问顺序如下

c5f4f0074490a11011b1a3ad66273aa6.png

代码如下

5ccfea2568a9eb4559c9980aa832d9d8.png

非递归的写法

e7e0077e356409498cec5e2eebb937cd.png

3,后序遍历

他的访问顺序是:左子树→右子树→根节点

所以上图前序遍历的结果是:D→E→B→F→C→A

访问顺序如下

1f13ff446e37e4b207dcb787722f3a21.png

代码如下

f3f91bde2c6b17c5caff551ff09bde1f.png

非递归的写法

1dde112c07530cf17cb40983db24d894.png

或者

396ca9f058eb4503bba3c6c0d914ad65.png

4,BFS(宽度优先搜索(又称广度优先搜索))

他的访问顺序是:先访问上一层,在访问下一层,一层一层的往下访问

所以上图前序遍历的结果是:A→B→C→D→E→F

访问顺序如下

8cf025ca7faf406147e983de4ebe9a17.png

代码如下

9ea56a8984136ad769137a0d7352fe52.png

递归的写法

1446fbe5a97757d4fedeb555cc570ac8.png

如果想把遍历的结果存放到list中,我们还可以这样写

2b2b4726754f80ffc2c4a5205684c81c.png

5,DFS(深度优先搜索)

他的访问顺序是:先访根节点,然后左结点,一直往下,直到最左结点没有子节点的时候然后往上退一步到父节点,然后父节点的右子节点在重复上面步骤……

所以上图前序遍历的结果是:A→B→D→E→C→F

访问顺序如下

90caa266ad71876c565b681c2e654768.png

代码如下

59489c79b585f3d0070d2857201e4ebd.png

递归的写法

3bff70903475c0fe5a3178ea8563f7dc.png

如果喜欢这篇文章还可以关注微信公众号“数据结构和算法”,查看更多的算法题

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