写一个C++代码树和二叉树的各种存储结构,各种操作的算法实现(建立、遍历、二叉树的线索化、最优

时间: 2024-10-23 09:09:10 浏览: 37
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C++数据结构与算法二叉树的层序遍历代码及注释

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在C++中,我们通常会使用`TreeNode`结构体来表示树和二叉树的节点,并分别使用不同的存储结构来实现。这里是一个简单的例子展示了三种常见的存储结构:数组表示法(顺序存储)、链表表示法(无序存储)以及链式存储下的线索化二叉树。请注意,这只是基础版的实现,更复杂的操作(如平衡二叉树)通常会有更复杂的算法。 **1. 数组表示法(顺序存储)** ```cpp struct TreeNode { int val; int left, right; }; void buildArrayTree(int arr[], int n, TreeNode** &root) { if (n == 0) return; root = new TreeNode(arr[0]); buildArrayTree(arr + 1, n - 1, &root->left); buildArrayTree(arr + n / 2 + 1, n - n / 2 - 1, &root->right); } // 示例遍历(假设arr[]代表已排序的数组) void inorderTraversal(TreeNode* root, vector<int>& result) { stack<TreeNode*> s; while (root || !s.empty()) { while (root) { s.push(root); root = root->left; } root = s.top(); s.pop(); result.push_back(root->val); root = root->right; } } ``` **2. 链表表示法(无序存储)** ```cpp struct TreeNode { int val; TreeNode* left, *right; }; TreeNode* createNode(int val) { TreeNode* node = new TreeNode{val}; return node; } // 创建链式二叉树 TreeNode* buildBinaryTree(vector<int> &values) { // 使用迭代或递归创建二叉树 } // 遍历 void inorderTraversal(TreeNode* root, vector<int>& result) { stack<TreeNode*> s; while (root || !s.empty()) { while (root) { s.push(root); root = root->left; } root = s.top(); s.pop(); result.push_back(root->val); root = root->right; } } ``` **3. 线索化二叉树(链式存储)** 线索化主要是为了简化查找失败的情况处理,如前驱、后继节点。这里仅展示部分更新线索的部分: ```cpp void linkify(TreeNode*& node) { if (node && node->left) { node->left->prev = node; } if (node && node->right) { node->right->next = node; } } // 删除节点时更新线索 void deleteNode(TreeNode*& root, TreeNode* node) { if (node->left) { node->left->prev = node->prev; } if (node->right) { node->right->next = node->next; } if (node->prev) { node->prev->next = node->next; } if (node->next) { node->next->prev = node->prev; } delete node; } ``` **相关问题--:** 1. 顺序存储和链式存储各自的优点和缺点是什么? 2. 怎么样判断一个二叉树是否是平衡二叉树? 3. 二叉树线索化的具体应用场景有哪些?
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