树是一种比较重要的数据结构,尤其是二叉树。二叉树是一种特殊的树,在二叉树中每个节点最多有两个子节点,一般称为左子节点和右子节点(或左孩子和右孩子),并且二叉树的子树有左右之分,其次序不能任意颠倒。二叉树是递归定义的,因此,与二叉树有关的题目基本都可以用递归思想解决,当然有些题目非递归解决法也该掌握,如非递归遍历节点等等。
二叉树结点定义:
struct BinaryTreeNode
{
int m_nValue;
BinaryTreeNode *m_pLeft;
BinaryTreeNode *m_pRight;
}
1.求二叉树中的节点个数
递归方法:
(1)如果二叉树为空,节点个数为0;
(2)如果二叉树不为空,二叉树结点个数 = 左子树节点个数 + 右子树节点个数 + 1.
参考代码:
int GetNodeNum(BinaryTreeNode *pRoot)
{
if(pRoot == NULL)//递归出口
return 0;
return GetNodeNum(pPoot->m_pLeft) + GetNodeNum(pRoot->m_pRight) + 1;
}
2.求二叉树的深度
递归解法:
(1)如果二叉树为空,二叉树的深度为0;
(2)如果二叉树不为空,二叉树的深度 = max(左子树深度, 右子树深度) + 1.
参考代码:
int GetDepth(BinaryTreeNode *pRoot)
{
if(pRoot == NULL)//递归出口
return 0;
int depthLeft = GetDepth(pRoot->m_pLeft);
int depthRight = GetDepth(pRoot->m_pRight);
return depthLeft > depthRight ? (depthLeft + 1) : (depthRight + 1);
}
3.前序遍历,中序遍历,后序遍历
前序遍历递归解法:
(1)如果二叉树为空,空操作;
(2)如果二叉树不为空,方位根节点,前序遍历左子树,前序遍历右子树。
参考代码:
void PreOrderTraverse(BinaryTreeNode *pRoot)
{
if(pRoot == NULL)
return;
visit(pRoot);//访问根节点
PreOrderTraverse(pRoot->m_pLeft);//前序遍历左子树
PreOrderTraverse(pRoot->m_pRight);//前序遍历右子树
}
中序遍历递归解法:
(1)如果二叉树为空,空操作;
(2)如果二叉树不为空,中序遍历左子树,访问根节点,中序遍历右子树。
参考代码:
void InOrderTraverse(BinaryTreeNode * pRoot)
{
if(pRoot == NULL)
return;
InOrderTraverse(pRoot->m_pLeft);//中序遍历左子树
Vist(pRoot);//访问根节点
InOrderTraverse(pRoot->m_pRight);//中序遍历右子树
}
后序遍历递归解法:
(1)如果二叉树为空,空操作;
(2)如果二叉树不为空,后序遍历左子树,后序遍历右子树,访问根节点。
参考代码:
void PostOrderTraverse(BinaryTreeNode * pRoot)
{
if(pRoot == NULL)
return;
PostOrderTraverse(pRoot->m_pLeft);//后序遍历左子树
PostOrderTraverse(pRoot->m_pRight);//后序遍历右子树
Vist(pRoot);//访问根节点
}
4.分层遍历二叉树(按层次从上到下,从左到右)
相当于广度优先搜索,使用队列实现。队列初始化,将根节点压入队列。当队列不为空,进行如下操作:弹出一个节点,访问,若左子节点或右子节点不为空,将其压入队列。
void LevelTraverse(BinaryTreeNode * pRoot)
{
if(pRoot == NULL)
return;
queue<BinaryTreeNode *> q;
q.push(pRoot);
while(!q.empty())
{
BinaryTreeNode *pNode = q.front();
q.pop();
Visit(pNode);
if(pNode->m_pLeft != NULL)
q.push(pNode->m_pLeft);
if(pNode->m_pRight != NULL)
q.push(pNode->m_pRight);
}
return;
}
FORM: