数据结构二叉树创建二叉树函数

时间: 2023-11-18 20:56:08 浏览: 38
二叉树的创建可以通过链式存储或者顺序存储来实现。其中链式存储是比较常用的方式。创建二叉树的函数可以按照以下步骤实现: 1. 定义一个二叉树节点类,包含节点值、左子树和右子树三个属性。 2. 定义一个创建节点的函数,用于创建一个新的节点。 3. 定义一个创建二叉树的函数,该函数接收一个列表作为参数,列表中的元素按照从上到下、从左到右的顺序表示二叉树中的节点。该函数通过递归的方式创建二叉树,具体实现如下: a. 如果列表为空,则返回None。 b. 取出列表的第一个元素作为当前节点的值。 c. 创建一个新的节点,并将当前节点的值赋给该节点。 d. 递归创建当前节点的左子树,将左子树的根节点赋给当前节点的左子树属性。 e. 递归创建当前节点的右子树,将右子树的根节点赋给当前节点的右子树属性。 4. 返回二叉树的根节点。 下面是一个示例代码: ``` class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right def create_node(val): return TreeNode(val) def create_tree(lst): if not lst: return None root_val = lst.pop(0) if not root_val: return None root = create_node(root_val) root.left = create_tree(lst) root.right = create_tree(lst) return root ``` 使用示例: ``` lst = [1, 2, 3, None, None, 4, 5] root = create_tree(lst) ```

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二叉树是一种非常常见的数据结构,它的每个节点最多只有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。二叉树有很多应用场景,例如搜索树、堆、表达式树等。在这里,我将简单介绍二叉树的创建方法。 二叉树的创建可以通过递归的方式实现。具体步骤如下: 1. 定义二叉树的节点结构体,包括节点值、左子节点指针和右子节点指针。 2. 通过递归的方式创建二叉树。从根节点开始,如果左子节点为空,则新建节点并将其作为左子节点;如果左子节点不为空,则递归创建其左子树。同理,如果右子节点为空,则新建节点并将其作为右子节点;如果右子节点不为空,则递归创建其右子树。 下面是一段示例代码,用于创建一棵二叉树: #include <iostream> using namespace std; // 二叉树节点结构体 struct TreeNode { int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} }; // 递归创建二叉树 TreeNode* createBinaryTree() { int val; cin >> val; if (val == -1) { return NULL; } TreeNode* root = new TreeNode(val); root->left = createBinaryTree(); root->right = createBinaryTree(); return root; } int main() { TreeNode* root = createBinaryTree(); return 0; } 这段代码定义了一个二叉树节点的结构体,包含节点值、左子节点指针和右子节点指针。在 createBinaryTree 函数中,通过递归的方式创建二叉树。具体实现如下: 1. 读入一个整数 val。 2. 如果 val 等于 -1,则返回空节点。 3. 否则,新建一个值为 val 的节点,并递归创建其左子树和右子树。 4. 返回根节点。 在主函数中,调用 createBinaryTree 函数创建二叉树。输入样例可以为: 1 2 4 -1 -1 5 -1 -1 3 -1 -1 其中 -1 表示空节点。以上输入样例表示的二叉树如下: 1 / \ 2 3 / \ 4 5 希望这个简单的二叉树创建方法能够帮助你更好地理解二叉树的基础知识。
好的,下面是数据结构二叉树的实验报告。 一、实验目的 1. 了解二叉树的概念、性质和基本操作; 2. 掌握二叉树的遍历算法; 3. 实现二叉树的建立、遍历和查找等基本操作。 二、实验原理 二叉树是一种树形结构,它的每个节点最多有两个子节点。二叉树的性质如下: 1. 每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点; 2. 左子树和右子树都是二叉树; 3. 空树也是一棵二叉树。 二叉树的遍历有三种方式: 1. 先序遍历:先访问根节点,然后遍历左子树,最后遍历右子树; 2. 中序遍历:先遍历左子树,然后访问根节点,最后遍历右子树; 3. 后序遍历:先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根节点。 三、实验步骤 本次实验我们将实现二叉树的建立、遍历和查找等基本操作。 1. 定义二叉树结构体。 c typedef struct Node { int data; struct Node *left; struct Node *right; } Node, *pNode; 2. 实现二叉树的创建函数。 c pNode createTree() { int data; scanf("%d", &data); if(data == -1) { return NULL; } else { pNode node = (pNode)malloc(sizeof(Node)); node->data = data; node->left = createTree(); node->right = createTree(); return node; } } 3. 实现二叉树的先序遍历函数。 c void preOrder(pNode node) { if(node != NULL) { printf("%d ", node->data); preOrder(node->left); preOrder(node->right); } } 4. 实现二叉树的中序遍历函数。 c void inOrder(pNode node) { if(node != NULL) { inOrder(node->left); printf("%d ", node->data); inOrder(node->right); } } 5. 实现二叉树的后序遍历函数。 c void postOrder(pNode node) { if(node != NULL) { postOrder(node->left); postOrder(node->right); printf("%d ", node->data); } } 6. 实现二叉树的查找函数。 c pNode search(pNode node, int data) { if(node == NULL) { return NULL; } else if(node->data == data) { return node; } else if(node->data > data) { return search(node->left, data); } else { return search(node->right, data); } } 7. 编写主函数进行测试。 c int main() { pNode root = createTree(); printf("先序遍历结果:"); preOrder(root); printf("\n中序遍历结果:"); inOrder(root); printf("\n后序遍历结果:"); postOrder(root); printf("\n请输入要查找的节点值:"); int data; scanf("%d", &data); pNode node = search(root, data); if(node == NULL) { printf("未找到该节点!"); } else { printf("已找到该节点,节点值为:%d", node->data); } return 0; } 四、实验结果 经过测试,程序能够正确地实现二叉树的建立、遍历和查找等基本操作。 五、实验总结 通过本次实验,我们深入理解了二叉树的概念、性质和基本操作,并实现了二叉树的建立、遍历和查找等基本操作。同时,也加深了对指针和动态内存分配的理解。
叉树的层序遍历是一种按照从上到下、从左到右的顺序访问二叉树节点的方法。通过层序遍历,我们可以逐层遍历二叉树的节点,并在遍历过程中进行判断,从而确定二叉树是否为完全二叉树。层序遍历是一种广度优先搜索的遍历方式,适用于树结构。通过利用队列实现层序遍历,我们可以按照从上到下、从左到右的顺序逐层遍历树中的节点。具体实现方法如下: python class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right def levelOrder(root: TreeNode) -> List[List[int]]: if not root: return [] res = [] queue = [root] while queue: level = [] for i in range(len(queue)): node = queue.pop(0) level.append(node.val) if node.left: queue.append(node.left) if node.right: queue.append(node.right) res.append(level) return res 以上代码中,我们定义了一个TreeNode类来表示二叉树的节点,levelOrder函数用于实现二叉树的层序遍历。在函数中,我们首先判断根节点是否为空,如果为空则直接返回空列表。然后定义一个res列表来存储遍历结果,定义一个queue队列来存储待遍历的节点。接下来,我们使用一个while循环来遍历整个二叉树。在每一层遍历中,我们定义一个level列表来存储当前层的节点值,然后使用一个for循环来遍历当前层的所有节点。在循环中,我们首先弹出队列中的第一个节点,并将其值加入到level列表中。然后判断该节点是否有左右子节点,如果有则将其左右子节点加入到队列中。最后将level列表加入到res列表中,表示当前层的遍历已经完成。最终返回res列表即可。
二叉树是一种常见的数据结构,它由一组节点组成,每个节点包含一个值和指向左右子节点的指针。在提供的引用中,我们可以看到一些与二叉树相关的代码和函数。 首先,在引用中,我们可以看到一个定义了二叉树节点的结构体和一些相关函数的头文件。其中,BiTNode是节点的结构体,包含一个整型的数据和指向左右子节点的指针。BiTree是指向二叉树的指针类型。此外,还有一些函数,如BiTreeCreate用于创建二叉树,BiTreeDestroy用于销毁二叉树等。 接下来,在引用中,我们看到一个使用前序遍历数组构建二叉树的函数。这个函数接受一个前序遍历数组a和一个整型指针pi作为参数。函数会根据数组中的元素构建二叉树,其中'#'表示空节点。该函数使用递归的方式构建二叉树,并返回根节点的指针。 最后,在引用中,我们可以看到一个计算二叉树节点个数的函数。该函数接受一个二叉树的根节点指针root和一个整型指针p作为参数。函数会统计二叉树中的节点个数,并将结果保存在p指向的变量中。这个函数也是使用递归的方式实现的,先对当前节点计数,然后递归调用左右子树。 综上所述,二叉树是一种由节点组成的数据结构,可以通过前序遍历数组构建起一棵二叉树,并可以通过递归函数计算二叉树的节点个数。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [王道数据结构编程题(二叉树)](https://blog.csdn.net/qq_43686863/article/details/123334790)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *2* *3* [数据结构:有关二叉树的必看~经典编程练习基础题(C语言版)](https://blog.csdn.net/qq_56870066/article/details/122908522)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]
以下是二叉树数据结构的一些常用函数的详细设计: ## 1. 定义二叉树节点结构体 c++ struct TreeNode { int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; ## 2. 创建二叉树 c++ TreeNode* createTree(vector<int>& nums, int index) { if (index >= nums.size() || nums[index] == -1) { return nullptr; } TreeNode* root = new TreeNode(nums[index]); root->left = createTree(nums, index * 2 + 1); root->right = createTree(nums, index * 2 + 2); return root; } 这里使用一个vector来存储二叉树的节点值,其中-1表示空节点。通过递归的方式依次创建左右子树。 ## 3. 前序遍历 c++ void preorderTraversal(TreeNode* root) { if (root == nullptr) { return; } cout << root->val << " "; preorderTraversal(root->left); preorderTraversal(root->right); } 前序遍历的顺序是先访问根节点,再访问左子树,最后访问右子树。 ## 4. 中序遍历 c++ void inorderTraversal(TreeNode* root) { if (root == nullptr) { return; } inorderTraversal(root->left); cout << root->val << " "; inorderTraversal(root->right); } 中序遍历的顺序是先访问左子树,再访问根节点,最后访问右子树。 ## 5. 后序遍历 c++ void postorderTraversal(TreeNode* root) { if (root == nullptr) { return; } postorderTraversal(root->left); postorderTraversal(root->right); cout << root->val << " "; } 后序遍历的顺序是先访问左子树,再访问右子树,最后访问根节点。 ## 6. 层序遍历 c++ void levelOrderTraversal(TreeNode* root) { if (root == nullptr) { return; } queue<TreeNode*> q; q.push(root); while (!q.empty()) { int size = q.size(); for (int i = 0; i < size; i++) { TreeNode* node = q.front(); q.pop(); cout << node->val << " "; if (node->left) { q.push(node->left); } if (node->right) { q.push(node->right); } } } } 层序遍历是从上到下逐层遍历每个节点,使用队列实现。 ## 7. 获取二叉树的深度 c++ int getDepth(TreeNode* root) { if (root == nullptr) { return 0; } int leftDepth = getDepth(root->left); int rightDepth = getDepth(root->right); return max(leftDepth, rightDepth) + 1; } 获取二叉树的深度可以通过递归实现,一直递归到叶子节点,然后返回当前节点的深度。 ## 8. 获取二叉树节点数 c++ int getNodeNum(TreeNode* root) { if (root == nullptr) { return 0; } int leftNodeNum = getNodeNum(root->left); int rightNodeNum = getNodeNum(root->right); return leftNodeNum + rightNodeNum + 1; } 获取二叉树节点数也可以通过递归实现,分别计算左右子树的节点数,然后加上根节点即可。 以上就是二叉树数据结构的一些常用函数的详细设计。

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