C语言二叉树
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define STACK_MAX_SIZE 30#define QUEUE_MAX_SIZE 30#ifndef elemTypetypedef char elemType;#endif/************************************************************************//* 以下是关于二叉树操作的11个简单算法 *//************************************************************************/ struct BTreeNode{elemType data;struct BTreeNode *left;struct BTreeNode *right;};/* 1.初始化二叉树 */void initBTree(struct BTreeNode* *bt){*bt = NULL;return;}/* 2.建立二叉树(根据a所指向的二叉树广义表字符串建立) */void createBTree(struct BTreeNode* *bt, char *a){struct BTreeNode *p;struct BTreeNode *s[STACK_MAX_SIZE];/* 定义s数组为存储根结点指针的栈使用 */ int top = -1; /* 定义top作为s栈的栈顶指针,初值为-1,表示空栈 */int k; /* 用k作为处理结点的左子树和右子树,k = 1处理左子树,k = 2处理右子树 * /int i = 0; /* 用i扫描数组a中存储的二叉树广义表字符串,初值为0 */*bt = NULL; /* 把树根指针置为空,即从空树开始建立二叉树 *//* 每循环一次处理一个字符,直到扫描到字符串结束符\0为止 */while(a[i] != '\0'){switch(a[i]){case ' ':break; /* 对空格不作任何处理 */case '(':if(top == STACK_MAX_SIZE - 1){printf("栈空间太小!\n");exit(1);}top++;s[top] = p;k = 1;break;case ')':if(top == -1){printf("二叉树广义表字符串错误!\n");exit(1);}top--;break;case ',':k = 2;break;default:p =(struct BTreeNode *) malloc(sizeof(struct BTreeNode)); p->data = a[i];p->left = p->right = NULL;if(*bt == NULL){*bt = p;}else{if( k == 1){s[top]->left = p;}else{s[top]->right = p;}}}i++; /* 为扫描下一个字符修改i值 */}return;}/* 3.检查二叉树是否为空,为空则返回1,否则返回0 */int emptyBTree(struct BTreeNode *bt){if(bt == NULL){return 1;}else{return 0;}}/* 4.求二叉树深度 */int BTreeDepth(struct BTreeNode *bt){if(bt == NULL){return 0; /* 对于空树,返回0结束递归 */}else{int dep1 = BTreeDepth(bt->left); /* 计算左子树的深度 */int dep2 = BTreeDepth(bt->right); /* 计算右子树的深度 */if(dep1 > dep2){return dep1 + 1;}else{return dep2 + 1;}}}/* 5.从二叉树中查找值为x的结点,若存在则返回元素存储位置,否则返回空值 */ elemType *findBTree(struct BTreeNode *bt, elemType x){if(bt == NULL){return NULL;}else{if(bt->data == x){return &(bt->data);}else{ /* 分别向左右子树递归查找 */elemType *p;if(p = findBTree(bt->left, x)){return p;}if(p = findBTree(bt->right, x)){return p;}return NULL;}}}/* 6.输出二叉树(前序遍历) */void printBTree(struct BTreeNode *bt){/* 树为空时结束递归,否则执行如下操作 */if(bt != NULL){printf("%c", bt->data); /* 输出根结点的值 */if(bt->left != NULL || bt->right != NULL){ printf("(");printBTree(bt->left);if(bt->right != NULL){printf(",");}printBTree(bt->right);printf(")");}}return;}/* 7.清除二叉树,使之变为一棵空树 */void clearBTree(struct BTreeNode* *bt) {if(*bt != NULL){clearBTree(&((*bt)->left));clearBTree(&((*bt)->right));free(*bt);*bt = NULL;}return;}/* 8.前序遍历 */void preOrder(struct BTreeNode *bt){if(bt != NULL){printf("%c ", bt->data); /* 访问根结点 */ preOrder(bt->left); /* 前序遍历左子树 */ preOrder(bt->right); /* 前序遍历右子树 */ }return;}/* 9.中序遍历 */void inOrder(struct BTreeNode *bt){if(bt != NULL){inOrder(bt->left); /* 中序遍历左子树 */ printf("%c ", bt->data); /* 访问根结点 */inOrder(bt->right); /* 中序遍历右子树 */}return;}/* 10.后序遍历 */void postOrder(struct BTreeNode *bt){if(bt != NULL){postOrder(bt->left); /* 后序遍历左子树 */postOrder(bt->right); /* 后序遍历右子树 */printf("%c ", bt->data); /* 访问根结点 */}return;}/* 11.按层遍历 */void levelOrder(struct BTreeNode *bt){struct BTreeNode *p;struct BTreeNode *q[QUEUE_MAX_SIZE];int front = 0, rear = 0;/* 将树根指针进队 */if(bt != NULL){rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;q[rear] = bt;}while(front != rear){ /* 队列非空 */front = (front + 1) % QUEUE_MAX_SIZE; /* 使队首指针指向队首元素 */ p = q[front];printf("%c ", p->data);/* 若结点存在左孩子,则左孩子结点指针进队 */if(p->left != NULL){rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;q[rear] = p->left;}/* 若结点存在右孩子,则右孩子结点指针进队 */if(p->right != NULL){rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;q[rear] = p->right;}}return;}/************************************************************************//*int main(int argc, char *argv[]){struct BTreeNode *bt; /* 指向二叉树根结点的指针 */char *b; /* 用于存入二叉树广义表的字符串 */elemType x, *px;initBTree(&bt);printf("输入二叉树广义表的字符串:\n");/* scanf("%s", b); */b = "a(b(c), d(e(f, g), h(, i)))";createBTree(&bt, b);if(bt != NULL)printf(" %c ", bt->data);printf("以广义表的形式输出:\n");printBTree(bt); /* 以广义表的形式输出二叉树 */printf("\n");printf("前序:"); /* 前序遍历 */preOrder(bt);printf("\n");printf("中序:"); /* 中序遍历 */inOrder(bt);printf("\n");printf("后序:"); /* 后序遍历 */postOrder(bt);printf("\n");printf("按层:"); /* 按层遍历 */levelOrder(bt);printf("\n");/* 从二叉树中查找一个元素结点 */printf("输入一个待查找的字符:\n");scanf(" %c", &x); /* 格式串中的空格跳过空白字符 */px = findBTree(bt, x);if(px){printf("查找成功:%c\n", *px);}else{printf("查找失败!\n");}printf("二叉树的深度为:");printf("%d\n", BTreeDepth(bt));clearBTree(&bt);return 0;}*/#include <stdio.h>#define QUEUE_MAX_SIZE 20#define STACK_MAX_SIZE 10typedef int elemType;#include "BT.c"/************************************************************************/ /* 以下是关于二叉搜索树操作的4个简单算法*//************************************************************************//* 1.查找*//* 递归算法*/elemType *findBSTree1(struct BTreeNode *bst, elemType x){/* 树为空则返回NULL */if (bst == NULL){return NULL;}else{if (x == bst->data){return &(bst->data);}else{if (x < bst->data){ /* 向左子树查找并直接返回*/return findBSTree1(bst->left, x);}else{ /* 向右子树查找并直接返回*/return findBSTree1(bst->right, x);}}}}/* 非递归算法*/elemType *findBSTree2(struct BTreeNode *bst, elemType x){while (bst != NULL){if (x == bst->data){return &(bst->data);}else if (x < bst->data){bst = bst->left;}else{bst = bst->right;}}return NULL;}/* 2.插入*//* 递归算法*/void insertBSTree1(struct BTreeNode* *bst, elemType x){/* 新建一个根结点*/if (*bst == NULL){struct BTreeNode *p = (struct BTreeNode *)malloc(sizeof(struct BTreeNode)); p->data = x;p->left = p->right = NULL;*bst = p;return;}else if (x < (*bst)->data){ /* 向左子树完成插入运算*/insertBSTree1(&((*bst)->left), x);}else{ /* 向右子树完成插入运算*/insertBSTree1(&((*bst)->right), x);}}/* 非递归算法*/void insertBSTree2(struct BTreeNode* *bst, elemType x){struct BTreeNode *p;struct BTreeNode *t = *bst, *parent = NULL;/* 为待插入的元素查找插入位置*/while (t != NULL){parent = t;if (x < t->data){t = t->left;}else{t = t->right;}}/* 建立值为x,左右指针域为空的新结点*/p = (struct BTreeNode *)malloc(sizeof(struct BTreeNode));p->data = x;p->left = p->right = NULL;/* 将新结点链接到指针为空的位置*/if (parent == NULL){*bst = p; /* 作为根结点插入*/}else if (x < parent->data){ /* 链接到左指针域*/parent->left = p;}else{parent->right = p;}return;}/* 3.建立*/void createBSTree(struct BTreeNode* *bst, elemType a[], int n){int i;*bst = NULL;for (i = 0; i < n; i++){insertBSTree1(bst, a[i]);}return;}/* 4.删除值为x的结点,成功返回1,失败返回0 */int deleteBSTree(struct BTreeNode* *bst, elemType x){struct BTreeNode *temp = *bst;if (*bst == NULL){return 0;}if (x < (*bst)->data){return deleteBSTree(&((*bst)->left), x); /* 向左子树递归*/}if (x > (*bst)->data){return deleteBSTree(&((*bst)->right), x); /* 向右子树递归*/}/* 待删除的元素等于树根结点值且左子树为空,将右子树作为整个树并返回1 */ if ((*bst)->left == NULL){*bst = (*bst)->right;free(temp);return 1;}/* 待删除的元素等于树根结点值且右子树为空,将左子树作为整个树并返回1 */ if ((*bst)->right == NULL){*bst = (*bst)->left;free(temp);return 1;}else{/* 中序前驱结点为空时,把左孩子结点值赋给树根结点,然后从左子树中删除根结点*/ if ((*bst)->left->right == NULL){(*bst)->data = (*bst)->left->data;return deleteBSTree(&((*bst)->left), (*bst)->data);}else{ /* 定位到中序前驱结点,把该结点值赋给树根结点,然后从以中序前驱结点为根的树上删除根结点*/struct BTreeNode *p1 = *bst, *p2 = p1->left;while (p2->right != NULL){p1 = p2;p2 = p2->right;}(*bst)->data = p2->data;return deleteBSTree(&(p1->right), p2->data);}}}/************************************************************************/int main(int argc, char *argv[]){int x, *px;elemType a[10] = {30, 50, 20, 40, 25, 70, 54, 23, 80, 92};struct BTreeNode *bst = NULL;createBSTree(&bst, a, 10);printf("建立的二叉搜索树的广义表形式为:");printBTree(bst);printf(" ");printf("中序遍历:");inOrder(bst);printf(" ");printf("输入待查找元素的值:");scanf(" %d", &x);if (px = findBSTree1(bst, x)){printf("查找成功!得到的x为:%d ", *px);}else{printf("查找失败!");}printf("输入待插入的元素值:");scanf(" %d", &x);insertBSTree1(&bst, x);printf("输入待删除元素值:");scanf(" %d", &x);if (deleteBSTree(&bst, x)){printf("1 ");}else{printf("0 ");}printf("进行相应操作后的中序遍历为:"); inOrder(bst);printf(" ");printf("操作后的二叉搜索树的广义表的形式为:"); printBTree(bst);printf(" ");clearBTree(&bst);return 0;}。
判断一棵树是否为满二叉树的算法c语言
判断一棵树是否为满二叉树的算法c语言判断一棵树是否为满二叉树的算法(C语言)满二叉树是一种特殊的二叉树,每个节点要么没有子节点,要么有两个子节点。
判断一棵树是否为满二叉树的算法可以通过以下步骤实现:1. 定义二叉树的数据结构在C语言中,可以使用结构体定义二叉树的节点。
每个节点包含一个数据域和两个指针域,分别指向左子节点和右子节点。
```cstruct TreeNode {int data;struct TreeNode* left;struct TreeNode* right;};```2. 实现判断函数编写一个递归函数,用于判断给定二叉树是否为满二叉树。
函数的输入参数为根节点指针,返回值为布尔类型。
```cint isFullBinaryTree(struct TreeNode* root) {// 如果根节点为空,则返回真if (root == NULL) {return 1;}// 如果只有一个子节点或没有子节点,则返回假if ((root->left == NULL && root->right != NULL) ||(root->left != NULL && root->right == NULL)) {return 0;}// 递归判断左子树和右子树return isFullBinaryTree(root->left) && isFullBinaryTree(root->right);}```3. 测试样例可以编写一些测试样例来验证判断函数的正确性。
例如,下面是一个满二叉树和一个非满二叉树的示例:```cint main() {// 满二叉树struct TreeNode* root1 = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root1->data = 1;root1->left = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root1->left->data = 2;root1->left->left = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root1->left->left->data = 4;root1->left->left->left = NULL;root1->left->left->right = NULL;root1->left->right = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root1->left->right->data = 5;root1->left->right->left = NULL;root1->left->right->right = NULL;root1->right = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root1->right->data = 3;root1->right->left = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root1->right->left->data = 6;root1->right->left->left = NULL;root1->right->left->right = NULL;root1->right->right = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root1->right->right->data = 7;root1->right->right->left = NULL;root1->right->right->right = NULL;// 非满二叉树struct TreeNode* root2 = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root2->data = 1;root2->left = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root2->left->data = 2;root2->left->left = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root2->left->left->data = 4;root2->left->left->left = NULL;root2->left->left->right = NULL;root2->right = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root2->right->data = 3;root2->right->left = NULL;root2->right->right = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));root2->right->right->data = 7;root2->right->right->left = NULL;root2->right->right->right = NULL;// 判断是否为满二叉树if (isFullBinaryTree(root1)) {printf("root1是满二叉树\n");} else {printf("root1不是满二叉树\n");}if (isFullBinaryTree(root2)) {printf("root2是满二叉树\n");} else {printf("root2不是满二叉树\n");}return 0;}```运行上述代码,输出结果为:```root1是满二叉树root2不是满二叉树```根据以上算法和示例,我们可以判断一棵树是否为满二叉树。
数据结构c语言课设-二叉树排序
题目:二叉排序树的实现1 内容和要求1)编程实现二叉排序树,包括生成、插入,删除;2)对二叉排序树进展先根、中根、和后根非递归遍历;3)每次对树的修改操作和遍历操作的显示结果都需要在屏幕上用树的形状表示出来。
4)分别用二叉排序树和数组去存储一个班(50 人以上)的成员信息(至少包括学号、姓名、成绩3 项),比照查找效率,并说明在什么情况下二叉排序树效率高,为什么?2 解决方案和关键代码2.1 解决方案:先实现二叉排序树的生成、插入、删除,编写DisplayBST函数把遍历结果用树的形状表示出来。
前中后根遍历需要用到栈的数据构造,分模块编写栈与遍历代码。
要求比照二叉排序树和数组的查找效率,首先建立一个数组存储一个班的成员信息,分别用二叉树和数组查找,利用clock〔〕函数记录查找时间来比照查找效率。
2.2关键代码树的根本构造定义及根本函数typedef struct{KeyType key;} ElemType;typedef struct BiTNode//定义链表{ElemType data;struct BiTNode *lchild, *rchild;}BiTNode, *BiTree, *SElemType;//销毁树int DestroyBiTree(BiTree &T){if (T != NULL)free(T);return 0;}//清空树int ClearBiTree(BiTree &T){if (T != NULL){T->lchild = NULL;T->rchild = NULL;T = NULL;}return 0;}//查找关键字,指针p返回int SearchBST(BiTree T, KeyType key, BiTree f, BiTree &p) {if (!T){p = f;return FALSE;}else if EQ(key, T->data.key){p = T;return TRUE;}else if LT(key, T->data.key)return SearchBST(T->lchild, key, T, p);elsereturn SearchBST(T->rchild, key, T, p);}二叉树的生成、插入,删除生成void CreateBST(BiTree &BT, BiTree p){int i;ElemType k;printf("请输入元素值以创立排序二叉树:\n");scanf_s("%d", &k.key);for (i = 0; k.key != NULL; i++){//判断是否重复if (!SearchBST(BT, k.key, NULL, p)){InsertBST(BT, k);scanf_s("%d", &k.key);}else{printf("输入数据重复!\n");return;}}}插入int InsertBST(BiTree &T, ElemType e){BiTree s, p;if (!SearchBST(T, e.key, NULL, p)){s = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));s->data = e;s->lchild = s->rchild = NULL;if (!p)T = s;else if LT(e.key, p->data.key)p->lchild = s;elsep->rchild = s;return TRUE;}else return FALSE;}删除//某个节点元素的删除int DeleteEle(BiTree &p){BiTree q, s;if (!p->rchild) //右子树为空{q = p;p = p->lchild;free(q);}else if (!p->lchild) //左子树为空{q = p;p = p->rchild;free(q);}else{q = p;s = p->lchild;while (s->rchild){q = s;s = s->rchild;}p->data = s->data;if (q != p)q->rchild = s->lchild;elseq->lchild = s->lchild;delete s;}return TRUE;}//整棵树的删除int DeleteBST(BiTree &T, KeyType key) //实现二叉排序树的删除操作{if (!T){return FALSE;}else{if (EQ(key, T->data.key)) //是否相等return DeleteEle(T);else if (LT(key, T->data.key)) //是否小于return DeleteBST(T->lchild, key);elsereturn DeleteBST(T->rchild, key);}return 0;}二叉树的前中后根遍历栈的定义typedef struct{SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;int InitStack(SqStack &S) //构造空栈{S.base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(SElemType));if (!S.base) exit(OVERFLOW);S.top = S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK;}//InitStackint Push(SqStack &S, SElemType e) //插入元素e为新栈顶{if (S.top - S.base >= S.stacksize){S.base = (SElemType*)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));if (!S.base) exit(OVERFLOW);S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize += STACKINCREMENT;}*S.top++ = e;return OK;}//Pushint Pop(SqStack &S, SElemType &e) //删除栈顶,应用e返回其值{if (S.top == S.base) return ERROR;e = *--S.top;return OK;}//Popint StackEmpty(SqStack S) //判断是否为空栈{if (S.base == S.top) return TRUE;return FALSE;}先根遍历int PreOrderTraverse(BiTree T, int(*Visit)(ElemType e)) {SqStack S;BiTree p;InitStack(S);p = T;while (p || !StackEmpty(S)){if (p){Push(S, p);if (!Visit(p->data)) return ERROR;p = p->lchild;}else{Pop(S, p);p = p->rchild;}}return OK;}中根遍历int InOrderTraverse(BiTree T, int(*Visit)(ElemType e)) {SqStack S;BiTree p;InitStack(S);p = T;while (p || !StackEmpty(S)){if (p){Push(S, p);p = p->lchild;}else{Pop(S, p);if (!Visit(p->data)) return ERROR;p = p->rchild;}}return OK;}后根遍历int PostOrderTraverse(BiTree T, int(*Visit)(ElemType e)) {SqStack S, SS;BiTree p;InitStack(S);InitStack(SS);p = T;while (p || !StackEmpty(S)){if (p){Push(S, p);Push(SS, p);p = p->rchild;}else{if (!StackEmpty(S)){Pop(S, p);p = p->lchild;}}}while (!StackEmpty(SS)){Pop(SS, p);if (!Visit(p->data)) return ERROR;}return OK;}利用数组存储一个班学生信息ElemType a[] = { 51, "陈继真", 88,82, "黄景元", 89,53, "贾成", 88,44, "呼颜", 90,25, "鲁修德", 88,56, "须成", 88,47, "孙祥", 87, 38, "柏有患", 89, 9, " 革高", 89, 10, "考鬲", 87, 31, "李燧", 86, 12, "夏祥", 89, 53, "余惠", 84, 4, "鲁芝", 90, 75, "黄丙庆", 88, 16, "李应", 89, 87, "杨志", 86, 18, "李逵", 89, 9, "阮小五", 85, 20, "史进", 88, 21, "秦明", 88, 82, "杨雄", 89, 23, "刘唐", 85, 64, "武松", 88, 25, "李俊", 88, 86, "卢俊义", 88, 27, "华荣", 87, 28, "杨胜", 88, 29, "林冲", 89, 70, "李跃", 85, 31, "蓝虎", 90, 32, "宋禄", 84, 73, "鲁智深", 89, 34, "关斌", 90, 55, "龚成", 87, 36, "黄乌", 87, 57, "孔道灵", 87, 38, "张焕", 84, 59, "李信", 88, 30, "徐山", 83, 41, "秦祥", 85, 42, "葛公", 85, 23, "武衍公", 87, 94, "范斌", 83, 45, "黄乌", 60, 67, "叶景昌", 99, 7, "焦龙", 89, 78, "星姚烨", 85, 49, "孙吉", 90, 60, "陈梦庚", 95,};数组查询函数void ArraySearch(ElemType a[], int key, int length){int i;for (i = 0; i <= length; i++){if (key == a[i].key){cout << "学号:" << a[i].key << " 姓名:" << a[i].name << " 成绩:" << a[i].grade << endl;break;}}}二叉树查询函数上文二叉树根本函数中的SearchBST()即为二叉树查询函数。
先序遍历的递归算法c语言
先序遍历的递归算法c语言先序遍历是二叉树遍历的一种方法,它的遍历顺序是先访问根结点,然后递归地先序遍历左子树,最后递归地先序遍历右子树。
在C语言中,我们可以通过递归算法来实现二叉树的先序遍历。
首先,我们需要定义二叉树的结构体,包括树的节点结构以及创建树的函数。
树的节点结构体定义如下:```ctypedef struct TreeNode {int data;struct TreeNode* left;struct TreeNode* right;} TreeNode;```接下来,我们可以编写递归函数来实现先序遍历。
先序遍历的递归算法如下:```cvoid preorderTraversal(TreeNode* root) {if (root == NULL) {return;}printf("%d ", root->data); // 访问根结点preorderTraversal(root->left); // 递归遍历左子树preorderTraversal(root->right); // 递归遍历右子树}```在这段代码中,我们首先判断根结点是否为空,如果为空则直接返回。
然后,我们先访问根结点的数据,然后递归地对左子树和右子树进行先序遍历。
接下来,我们可以编写一个测试函数来创建二叉树并进行先序遍历:```cint main() {// 创建二叉树TreeNode* root = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));root->data = 1;root->left = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));root->left->data = 2;root->left->left = NULL;root->left->right = NULL;root->right = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));root->right->data = 3;root->right->left = NULL;root->right->right = NULL;// 先序遍历二叉树printf("Preorder traversal: ");preorderTraversal(root);return 0;}```在这个测试函数中,我们首先创建了一个简单的二叉树,然后调用先序遍历函数对这棵树进行遍历,并输出遍历结果。
c语言哈夫曼树的构造及编码
c语言哈夫曼树的构造及编码一、哈夫曼树概述哈夫曼树是一种特殊的二叉树,它的构建基于贪心算法。
它的主要应用是在数据压缩和编码中,可以将频率高的字符用较短的编码表示,从而减小数据存储和传输时所需的空间和时间。
二、哈夫曼树的构造1. 哈夫曼树的定义哈夫曼树是一棵带权路径长度最短的二叉树。
带权路径长度是指所有叶子节点到根节点之间路径长度与其权值乘积之和。
2. 构造步骤(1) 将待编码字符按照出现频率从小到大排序。
(2) 取出两个权值最小的节点作为左右子节点,构建一棵新的二叉树。
(3) 将新构建的二叉树加入到原来排序后队列中。
(4) 重复上述步骤,直到队列只剩下一个节点,该节点即为哈夫曼树的根节点。
3. C语言代码实现以下代码实现了一个简单版哈夫曼树构造函数:```ctypedef struct TreeNode {int weight; // 权重值struct TreeNode *leftChild; // 左子节点指针struct TreeNode *rightChild; // 右子节点指针} TreeNode;// 构造哈夫曼树函数TreeNode* createHuffmanTree(int* weights, int n) {// 根据权值数组构建节点队列,每个节点都是一棵单独的二叉树TreeNode** nodes = (TreeNode**)malloc(sizeof(TreeNode*) * n);for (int i = 0; i < n; i++) {nodes[i] = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));nodes[i]->weight = weights[i];nodes[i]->leftChild = NULL;nodes[i]->rightChild = NULL;}// 构建哈夫曼树while (n > 1) {int minIndex1 = -1, minIndex2 = -1;for (int i = 0; i < n; i++) {if (nodes[i] != NULL) {if (minIndex1 == -1 || nodes[i]->weight < nodes[minIndex1]->weight) {minIndex2 = minIndex1;minIndex1 = i;} else if (minIndex2 == -1 || nodes[i]->weight < nodes[minIndex2]->weight) {minIndex2 = i;}}}TreeNode* newNode =(TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));newNode->weight = nodes[minIndex1]->weight + nodes[minIndex2]->weight;newNode->leftChild = nodes[minIndex1];newNode->rightChild = nodes[minIndex2];// 将新构建的二叉树加入到原来排序后队列中nodes[minIndex1] = newNode;nodes[minIndex2] = NULL;n--;}return nodes[minIndex1];}```三、哈夫曼编码1. 哈夫曼编码的定义哈夫曼编码是一种前缀编码方式,它将每个字符的编码表示为二进制串。
二叉排序树c语言代码实现
if ((*n) != NULL) {
free (*n);
*n = NULL;
}
}
/* 查找结点 */
PNODE find_node (PNODE n, int value) {
in_order_traversal ( n->right);
}
}
int main() {
char buf[50],a[1000];
int i,n,option,s[80],p;
PNODE tree = NULL;/*树的第一个结点*/
PNODE node = NULL;
{
r = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(!r)
{
printf("内存分配失败!");
exit(0);
zjm3:fgets (buf, sizeof(buf), stdin);
sscanf (buf, "%i", &option);
printf ("\n\n");
if(option<0) {
printf ("输入错误,请重新输入该元素\n",n);
goto zjm3;}
if(find_node (tree, option))
{
(*n)->value = value;
(*n)->left = NULL;
(*n)->right = NULL;
}
}
数据结构-C语言-树和二叉树
练习
一棵完全二叉树有5000个结点,可以计算出其
叶结点的个数是( 2500)。
二叉树的性质和存储结构
性质4: 具有n个结点的完全二叉树的深度必为[log2n]+1
k-1层 k层
2k−1−1<n≤2k−1 或 2k−1≤n<2k n k−1≤log2n<k,因为k是整数
所以k = log2n + 1
遍历二叉树和线索二叉树
遍历定义
指按某条搜索路线遍访每个结点且不重复(又称周游)。
遍历用途
它是树结构插入、删除、修改、查找和排序运算的前提, 是二叉树一切运算的基础和核心。
遍历规则 D
先左后右
L
R
DLR LDR LRD DRL RDL RLD
遍历规则
A BC DE
先序遍历:A B D E C 中序遍历:D B E A C 后序遍历:D E B C A
练习 具有3个结点的二叉树可能有几种不同形态?普通树呢?
5种/2种
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5.1 树和二叉树的定义 5.2 案例引入 5.3 树和二叉树的抽象数据类型定义 5.4 二叉树的性质和存储结构 5.5 遍历二叉树和线索二叉树 5.6 树和森林 5.7 哈夫曼树及其应用 5.8 案例分析与实现
(a + b *(c-d)-e/f)的二叉树
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5.1 树和二叉树的定义 5.2 案例引入 5.3 树和二叉树的抽象数据类型定义 5.4 二叉树的性质和存储结构 5.5 遍历二叉树和线索二叉树 5.6 树和森林 5.7 哈夫曼树及其应用 5.8 案例分析与实现
二叉树的抽象数据类型定义
特殊形态的二叉树
只有最后一层叶子不满,且全部集中在左边
哈夫曼树的构造c语言代码
哈夫曼树的构造c语言代码哈夫曼树是一种特殊的二叉树,常被用于数据压缩中。
它的构造过程非常重要,接下来我将用c语言展示如何构造哈夫曼树。
首先,我们需要定义一个结构体作为节点:```struct Node{int weight;//权重int parent;//父节点在数组中的下标int lchild;//左子节点在数组中的下标int rchild;//右子节点在数组中的下标};```然后,我们需要读入数据,计算每个数据的权重,随后用一个数组存储节点信息:```int n;//数据个数int W[maxn];//存储每个数据的权重Node tree[maxn*2-1];//哈夫曼树```接下来,我们需要编写一个函数用来选择权值最小的两个节点,然后将它们合并成一个节点。
```int select_min(Node*tree,int n){int res=-1;int min=INT_MAX;for(int i=0;i<n;i++){if(tree[i].parent!=-1)continue;//跳过已经合并的节点if(tree[i].weight<min){min=tree[i].weight;res=i;}}return res;}void merge_node(Node*tree,int a,int b,int i){tree[a].parent=i;tree[b].parent=i;tree[i].weight=tree[a].weight+tree[b].weight;tree[i].lchild=a;tree[i].rchild=b;}```接下来,我们就可以开始构造哈夫曼树了。
我们先初始化每个节点,将它们都看成一个独立的树,然后选择最小的两个节点进行合并,直到最后只剩下一个树为止。
```void build_tree(Node*tree,int n,int*W){for(int i=0;i<n;i++){tree[i].weight=W[i];tree[i].parent=-1;tree[i].lchild=-1;tree[i].rchild=-1;}for(int i=n;i<(n<<1)-1;i++) {int a=select_min(tree,i);int b=select_min(tree,i);merge_node(tree,a,b,i);}}```最后,我们可以调用build_tree函数来构造哈夫曼树。
数据结构(C语言版CHAP6(1)
G
说明 1)二叉树中每个结点最多有两颗子树;二叉树每个结点度小于等于2; 2)左、右子树不能颠例——有序树; 3)二叉树是递归结构,在二叉树的定义中又用到了二叉树的概念;
结束
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6.2 二 叉 树
A B D G (a) E C F F C
A B D G (b) E
(a)、(b)是不同的二叉树, (a)的左子树有四个结点, (b)的左子树有两个结点,
结束
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6.2 二 叉 树
2. 二叉树的基本形态
φ
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6.2 二 叉 树
3.应用举例 例1 可以用二叉树表示表达式
+ a * /
e
f
b
c
d
a+b*(c-d)-e/f
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ห้องสมุดไป่ตู้
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6.2 二 叉 树
例2 双人比赛的所有可能的结局
开始
甲
开局连赢两局 或五局三胜
乙
甲
甲 甲 乙
乙
对于线性结构由于每个结点只有一个直接后继,遍历是很容易的事 二叉树是非线性结构,每个结点可能有两个后继,如 何访问二叉树的每个结点,而且每个结点仅被访问一次?
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6.3
一 二叉树的遍历方法
二叉树的遍历
二叉树由根、左子树、右子树三部分组成 二叉树的遍历可以分解为:访问根,遍历左子树和遍历右子树 令:L:遍历左子树 D:访问根结点 R:遍历右子树 有六种遍历方法: DLR,LDR,LRD,
3)树的结点,可以有零个或多个后继; 4)除根外的其他结点,都存在唯一条从根到该结点的路径; 5)树是一种分枝结构
二叉树 c语言
二叉树 c语言在计算机科学领域中,树型数据结构是一种非常重要的数据结构,在实际开发中也得到了广泛的应用。
其中,二叉树又是一种非常常见的树型结构。
二叉树在很多情况下都能够提供更好的算法效率,同时也易于理解和实现,因此我们可以通过通过学习和掌握二叉树的特点以及优点,来更好的应用到实际开发中。
一、二叉树的定义二叉树是一种树型结构,树型结构是由节点构成的。
二叉树与一般的树型结构不同,它的每个节点最多只有两个子节点,分别称为左子树和右子树。
它们可以为空或者不为空,其子节点的数量时不固定且没有任何限制的。
二叉树的定义如下:(1)空树是树的一种特殊的状态。
我们可以把它称为二叉树;(2)若不是空树,那么它就是由一个称为根节点(root)的元素和左右两棵分别称为左子树(left subtree)和右子树(right subtree)的二叉树组成。
二、二叉树的特性(1)每个节点最多只有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点;(2)左子树和右子树是二叉树;(3)二叉树没有重复的节点。
三、二叉树的应用二叉树是一种非常实用的数据结构,因为它可以模拟很多实际生活中的情况。
例如,我们可以利用二叉树来对某些数据进行分类和排序。
在二叉树的基础上,我们还可以构造二叉堆、哈夫曼树等更高级的数据结构。
除此之外,二叉树还可以应用到程序设计中。
例如,我们可以构造一个二叉树来表示某个程序的控制流,这个程序在执行时可以沿着二叉树的各个节点进行分支和选择,实现不同的功能。
此外,我们还可以利用二叉树来加快某些算法的执行效率,比如二分查找算法等。
四、二叉树的遍历方式对于二叉树的遍历,有三种基本方式,即前序遍历、中序遍历、后序遍历。
它们的遍历顺序不同,因此也得到了不同的称呼。
下面我们来简要介绍一下这三种遍历方式的特点和应用。
(1)前序遍历前序遍历是指首先访问树的根节点,然后按照从左到右的顺序依次遍历左子树和右子树。
前序遍历的应用非常广泛,可以用于生成表达式树、构造二叉树等等。
数据结构C语言版_线索二叉树
int InOrderTraverse_Thr(BiThrTree T,int(*Visit)(TElemType))
{
BiThrTree p;
p=T->lchild; // p指向根结点
while(p!=T)
{ // 空树或遍历结束时,p==T
// 空格(字符型)表示空结点
int CreateBiThrTree(BiThrTree *T)
{
TElemType h;
scanf("%c",&h);
if(h==Nil)
*T=NULL;
else
{
*T=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode));
if(!p->lchild) // 没有左孩子
{ Biblioteka p->LTag=Thread; // 前驱线索
p->lchild=pre; // 左孩子指针指向前驱
}
if(!pre->rchild) // 前驱没有右孩子
{
pre->RTag=Thread; // 后继线索
"b为左子树的二叉树)\n");
CreateBiThrTree(&T); // 按先序产生二叉树
InOrderThreading(&H,T); // 中序遍历,并中序线索化二叉树
printf("中序遍历(输出)二叉线索树:\n");
InOrderTraverse_Thr(H,vi); // 中序遍历(输出)二叉线索树
