資料結構練手04 二叉樹之鍊錶實現

2022-07-05 02:15:08 字數 4160 閱讀 1246

晚上和朋友出去小飲了幾杯，調侃了下blablabla。。。現在有點暈乎乎的，文章可能很凌亂，算是很抱歉。

下午實現了下鍊錶形式的二叉樹，頓時感覺資料結構的實現，理論和實際的差距還是很大的。要走的路還是很長遠的。總結下，就是遞迴很重要，這個是解決樹問題的核心鑰匙！

對於二叉樹，很多實現是基於排序二叉樹的線性表示，即可以根據父節點的索引直接定位到子節點的位置，即 parent*2 = leftchild, parent*2+1=rightchild等等，一切可以用公式表示。

本文，我們採用指標形式來實現。

每個資料結構的實現，首要是實現結點類的設計。根據需求，我們知道它有三個指標域，分別指向父節點，左結點，右結點，還有乙個資料域。另外需要個性化一些建構函式，滿足不同的需求。

1 template 


2struct


bnode


8     bnode(const t&x) : datum(x), left(null), right(null),parent(null){}


9     ~bnode()


10 };

實現完結點結構後，後序的工作是需要定製二叉樹類。根據需求，一般來說要實現：查詢，插入，刪除，遍歷，求長度，深度，長度等操作。同時，很重要的是要有乙個結點類的head指標提供資料訪問的介面。我們把類設計如下：

template


class


bitree


~bitree();


void


clear();


void init(const t array, int len, bnode* n = null, int beg=1


);   // 根據陣列來初始化乙個滿二叉樹


void preorder(const bnode* node) const


;                     // 遍歷次序


void inorder(const bnode* node) const


;        


void postorder(const bnode* node) const


;        


void preorder() const


;        


void inorder() const


;        


void postorder() const


;        bnode


*& root() const     // 這裡為啥要返回乙個指標的引用呢？


bnode


* insert(bnode* &node, const t& x, inserttype t =right);   // 左插or右插


bitree


& erase(bnode* &node, t&carry);


bool search(const t& x) const


;   //　呼叫內部_search介面，預設從根結點開始


int size(bnode*) const


;        


bool isempty()


int depth(bnode* node) const


;        


int height(bnode* node) const


;};

其中有七個地方用到了遞迴，分別是三個遍歷，兩個求長度、高度，搜尋，還有個初始化：

template


void bitree::init( const t array, int len, bnode* n, int


beg)


else


}}template


bitree


::~bitree()


template


void bitree::clear()       // 銷毀一棵樹


}template


bool bitree::_search(const t& x, bnode* n) const    


template


bool bitree::search(const t& x) const


// 呼叫內部介面，預設從根結點開始


template


bnode


* bitree::insert(bnode* &node, const t& x, inserttype t /*


= inserttype::right 


*/)    // 插入到某結點的左or右


if( t ==inserttype::right)


inode->parent =node;


++totalsize;


return


inode;


}template


// 用到了乙個技巧，就是交換欲銷毀結點和某個子孫葉結點的值，然後銷毀該子孫結點，這樣樹結構基本不變bitree


& bitree::erase(bnode* &node, t&carry)


if(p->right !=null)


}node->datum = p->datum;


if(p == p->parent->left)


else


delete p;


--totalsize;


return *this;}


template


//　某個結點的大小


int bitree::size(bnode* node) const


template


// 深度


int bitree::depth(bnode* node) const


return


dep;


}template


// 高度


int bitree::height(bnode* node) const


return


1 + ::max(height(node->left), height(node->right));


}template


//先序


void bitree::preorder(const bnode* node) const


}template


void bitree::preorder() const


//中序


template


void bitree::inorder(const bnode* node) const


}template


void bitree::inorder() const


// 後序


template


void bitree::postorder(const bnode* node) const


}template


void bitree::postorder() const

測試**如下：

1 #include 2 #include "


bitree.h"3


using


namespace


std;


4int


main()


511     btree.init(a,10


);12     cout << "


preorder: ";


13btree.preorder ();


14     cout << "


inorder: ";


15btree.inorder();


16     cout << "


postorder: ";


17btree.postorder();


18     cout << "


size of root is 


"<< btree.size(btree.root())<19     cout << "


depth of root is 


"<< btree.depth(btree.root())<20     cout << "


height of root is 


"<< btree.height(btree.root()) <21     cout << "


is 40 exist? 


"<< btree.search(40) <22     cout << "


is 6 exist 


"<< btree.search(6) <23 }

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include using namespace std define maxsize 1000 struct binary tree node class queue queue queue void queue push binary tree node btn binary tree node ...

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