C++二叉树递归实现各种遍历

发布于:2023-02-18 ⋅ 阅读:(498) ⋅ 点赞:(0)

还是因为写作业,就是严蔚敏那版数据结构的作业,这次的文件结构就一个头文件 + 一个.cpp文件,拉到底能看见两个文件的完整代码。

前面就简单复习一下:

先复习一下二叉树:

        二叉树,每个结点最多只能有两棵子树。那么以单个结点来看,是不是就三个元素?——“左子树、右子树、该节点的内容”。 

        那我们就可以定义出这样的一个二叉树结构体:


class Node
{
public:
	char data;// data表示该节点代表的内容;
	Node* L;//左子树
	Node* R;//右子树
};

Node* T;//创个指针,指向二叉树的根节点;

头文件里面就需要包含二叉树结构体以及声明我们要实现的功能

#include<iostream>
#pragma once
using namespace std;
 
Node* T;//创个指针,指向二叉树的根节点;
 
void creatNode(Node*& T);//创建二叉树
 
void preOrder(Node*& T);//前序遍历
 
void inOrder(Node*& T);//中序遍历
 
void posOrder(Node*& T);//后续遍历
 
void levOrder(Node*& T);//层序遍历
 
void deleNode(Node* T);//销毁二叉树

前序遍历(递归):

前序(先序)遍历:1.访问根节点;2.先序遍历左子树;3.先序遍历右子树

void preOrder(Node*& T)
{
	if (T == NULL)
	{
		return;//如果该结点为空就返回;
	}
 
	else
	{
		cout << T->data << " ";  //先输出根节点的那个数字
		preOrder(T->L);          //然后访问左孩子,开始递归
		preOrder(T->R);          //左孩子访问完成,开始右孩子递归
	}
}

然后是中序遍历(递归):

1.中序遍历左子树;2.访问根节点;3.中序遍历右子树

void inOrder(Node*& T)
{
	if (T == NULL)
		return;
	else
	{
		inOrder(T->L);
		cout << T->data << " ";
		inOrder(T->R);
	}
}

后序遍历(递归):

1.后序遍历左子树;2.后序遍历右子树;3.访问根节点 


void posOrder(Node*& T)
{
	if (T == NULL)
		return;
	else
	{
		posOrder(T->L);
		posOrder(T->R);
		cout << T->data << " ";
	}
}

层序遍历:

从上到下、从左到右逐层访问 

        这个没有用递归,用的是另一种数据结构——队列。

      (我之前也写了个队列的作业,里面有关于队列的基础操作的具体函数:)C++实现数据结构—顺序队列https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/127811895        不过写二叉树的层序遍历,为了简便,我用的是queue库里面的函数。

层序遍历我写的时候感觉如果不用队列,还怪不好写的,所以就再具体说一下 。

层序的思路是:将根节点丢进去,获得内容,然后出队;又让左子树入队,获得内容,出队;再让右子树入队,获得内容,出队……如此这样循环进行。

层序的代码思路是这样的:

1.建立一个队列,用来管理该二叉树的结点;再建一个变量T1,用来放一个二叉树结点

2.将二叉树头结点入队列

3.判断队列是否为空,若不为空则进行如下循环操作

4. 队列获取队头,赋给T1,然后出队,打印出T1的内容

5.访问T1,如果它有左子树,则将左子树的根结点入队

6.如果它有右子树,则将右子树的根结点入队

void levOrder(Node*& T)
{
	queue<Node*> q;
	Node* T1;

	if (!T)
		return;

	q.push(T);

	while (!q.empty()) {

		T1 = q.front();
		q.pop();
		printf("%c ", T1->data);
		if (T1->L)q.push(T1->L);
		if (T1->R)q.push(T1->R);
	}
}

以下是二叉树的原型:

头文件的完整代码:

#include<iostream>
#pragma once
using namespace std;

class Node
{
public:
	char data;// data表示该节点代表的内容;
	Node* L;//左子树
	Node* R;//右子树
};

Node* T;//创个指针,指向二叉树的根节点;

void creatNode(Node*& T);//创建二叉树

void preOrder(Node*& T);//前序遍历

void inOrder(Node*& T);//中序遍历

void posOrder(Node*& T);//后续遍历

void levOrder(Node*& T);//层序遍历

void deleNode(Node* T);//销毁二叉树

然后是main.cpp的完整代码:

#include<iostream>
#include"BiTree.h"
#include<queue>
using namespace std;

void creatNode(Node*& T)
{
	char ch;
	if ((ch = getchar()) == '#')//按照一个二叉树的前序遍历输入若子节点为空就输入 #  
	{
		T = NULL;
	}
	else
	{
		T = new Node;
		T->data = ch;
		creatNode(T->L);
		creatNode(T->R);
	}
}

void preOrder(Node*& T)
{
	if (T == NULL)
	{
		return;//如果该结点为空就返回;
	}

	else
	{
		cout << T->data << " ";  //先输出根节点的那个数字
		preOrder(T->L);          //然后访问左孩子,开始递归
		preOrder(T->R);          //左孩子访问完成,开始右孩子递归
	}
}

void inOrder(Node*& T)
{
	if (T == NULL)
		return;
	else
	{
		inOrder(T->L);
		cout << T->data << " ";
		inOrder(T->R);
	}
}

void posOrder(Node*& T)
{
	if (T == NULL)
		return;
	else
	{
		posOrder(T->L);
		posOrder(T->R);
		cout << T->data << " ";
	}
}

void levOrder(Node*& T)
{
	queue<Node*> q;
	Node* T1;

	if (!T)
		return;

	q.push(T);

	while (!q.empty()) {

		T1 = q.front();
		q.pop();
		printf("%c ", T1->data);
		if (T1->L)q.push(T1->L);
		if (T1->R)q.push(T1->R);
	}
}

void deleNode(Node* T)
{
	if (T == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		deleNode(T->L);//后序遍历挨个删;
		deleNode(T->R);
		T->data = NULL;
	}
}

int main()
{
	cout << "输入一个二叉树(按照这个二叉树的前序遍历输入,若子节点为空就输入 #  ):" << endl;
	creatNode(T);
	cout << "前序遍历:";
	preOrder(T);
	cout << endl;
	cout << "中序遍历:";
	inOrder(T);
	cout << endl;
	cout << "后序遍历:";
	posOrder(T);
	cout << endl;
	cout << "层序遍历:";
	levOrder(T);
	cout << endl;
	cout << "销毁二叉树";

	deleNode(T);
	cout << "已销毁" << endl;
	return 0;
}

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