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二叉樹先根(先序)周遊的改進

二叉樹的特點:每個結點的度最大不能超過2,并且左右子樹不能颠倒

二叉樹的存儲結構:下面采用鍊式存儲進行闡述,堆排序算法(快速排序改進)采用的順序存儲結構的二叉樹,先看如下結構體的存儲方式

順序存儲:

/*二叉樹的順序存儲*/
#define		MAX_TREE_SIZE	100
typedef		TElemType		SqBiTree[MAX_TREE_SIZE];
           
二叉樹先根(先序)周遊的改進

鍊式存儲:

/*二叉樹的鍊式存儲*/
typedef struct BiTNode
{
	TElemType	data;
	BiTNode		*lchild,*rchild;
}BiTNode, *BiTree;
           
二叉樹先根(先序)周遊的改進

這裡的TElemType的類型如下,這裡我使用了int型的定義:

#define INT_TYPE
#ifdef INT_TYPE
typedef int TElemType;
#elif defined FLOAT_TYPE
typedef float TElemType
#elif defined STRING_TYPE
typedef char  *TElemType
#endif
           

二叉樹的建立:這裡需要進行遞歸建立,如下

int CreateBiTree(BiTree &T)
{
	int nData;

	printf("Please Enter BiTree Node data:\n");	
	scanf_s("%d", &nData);

	if (nData == 0)
	{
		T = NULL;
		return OK;
	}
	else if (nData > 0 && nData < 100)
	{
		T = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
		if (!T)
		{
			return BTOVERFLOW;
		}
		T->data = nData;
		CreateBiTree(T->lchild);
		CreateBiTree(T->rchild);
		return OK;
	}
#ifdef _DEBUG
	printf("Enter data Error!\n");
#endif // _DEBUG
	
	return ERROR;
}
           

這裡我對資料進行了限制,便于進行測試,這裡隻接受0~100的資料,如果是0表明目前沒有孩子的節點(左孩子或者右孩子),如果存在就建立節點,填充資料

周遊二叉樹:建立後之後,我必須測試建立的二叉樹中的資料是否正确,這裡采用的是先根周遊,如下

/*周遊二叉樹*/
int PreOrderTraverse(BiTree T, int (*VisitNode)(TElemType))
{
	if (T)
	{
		if (VisitNode(T->data))
		{
			if (PreOrderTraverse(T->lchild, VisitNode))
			{
				if (PreOrderTraverse(T->rchild, VisitNode))
				{
					return OK;
				}
			}
		}
		return ERROR;
	}
	return OK;	//如果沒有子孩子,這時候應該回溯,要檢視右孩子必須為真
}
           

這裡周遊的時候采用了一個函數,注意傳遞的形參是函數指針,隻是進行簡單的結點資料的輸出,如下:

int VisitNode(TElemType data)
{
#if defined(INT_TYPE) || defined(FLOAT_TYPE)
	printf("%d ", data);
#elif defined(STRING_TYPE)
	printf("%s ", data);
#endif
	return OK;
}
           

但是在周遊的時候,為什麼T為NULL的時候,傳回還是OK(1)呢,這裡主要是上面的周遊函數的原因,因為這裡必須是先周遊左孩子且傳回值為真,才能周遊右孩子,是以不能傳回ERROR(0),感覺傳回值有點怪,修改如下

int PreOrderTraverseEx(BiTree T, int (*VisitNode)(TElemType))
{
	if (T)
	{
		if (VisitNode(T->data))
		{
			PreOrderTraverse(T->lchild, VisitNode);
			PreOrderTraverse(T->rchild, VisitNode);
			return OK;
		}
	}
	return ERROR;	//如果沒有子孩子,這時候應該回溯
}
           

這樣看着就舒服多了,其實可以不使用任何傳回值,主要周遊完左右子樹不用做其他任何事情,如果還有其他,就不能沒有傳回值,這裡return OK其實要不要也無所謂,因為我根本沒有進行判斷

測試用例:如下

BiTree T;
	if (CreateBiTree(T))
	{
		PreOrderTraverseEx(T, VisitNode);
		printf("\n");
	}
           

這裡對測試的資料輸入其實有一定的要求,假設根為12 孩子結點為 34 78,這裡應該這樣輸入資料 12 34 0 0 78 0 0,隻有這樣才能正常退出,如下測試結果:

Please Enter BiTree Node data:

12

Please Enter BiTree Node data:

34

Please Enter BiTree Node data:

Please Enter BiTree Node data:

Please Enter BiTree Node data:

78

Please Enter BiTree Node data:

Please Enter BiTree Node data:

12 34 78

從前面我可以看到這裡采用的其實都是遞歸算法,我們都知道遞歸最大之弊病就是在每次下潛下一層的時候,一定要儲存目前所在層次的資料,具體哪些資料其實是由作業系統OS來進行管理的,但是像每次的形參T一定會入棧,便于在層次退出傳回上一層的時候使用,是以這裡就可以采用非遞歸的方式的來進行修改算法:如何做呢?請參考二叉樹先序周遊的非遞歸算法

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