用C语言实现二叉树链表的表示形式,其中包含增加节点,删除节点,查找节点,修改节点,求树的深度,求节点数量,销毁二叉树

时间: 2023-05-26 08:06:54 浏览: 88
以下是使用C语言实现二叉树链表的示例代码: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> struct node { int data; struct node* left; struct node* right; }; struct node* create_node(int data) { struct node* new_node = (struct node*)malloc(sizeof(struct node)); new_node->data = data; new_node->left = NULL; new_node->right = NULL; return new_node; } struct node* add_node(struct node* root, int data) { if (root == NULL) { root = create_node(data); } else if (data <= root->data) { root->left = add_node(root->left, data); } else { root->right = add_node(root->right, data); } return root; } struct node* find_node(struct node* root, int data) { if (root == NULL) { return NULL; } else if (root->data == data) { return root; } else if (data <= root->data) { return find_node(root->left, data); } else { return find_node(root->right, data); } } struct node* find_min_node(struct node* root) { if (root == NULL) { return NULL; } else if (root->left == NULL) { return root; } else { return find_min_node(root->left); } } struct node* delete_node(struct node* root, int data) { if (root == NULL) { return NULL; } else if (data < root->data) { root->left = delete_node(root->left, data); } else if (data > root->data) { root->right = delete_node(root->right, data); } else { if (root->left == NULL) { struct node* temp = root->right; free(root); return temp; } else if (root->right == NULL) { struct node* temp = root->left; free(root); return temp; } else { struct node* temp = find_min_node(root->right); root->data = temp->data; root->right = delete_node(root->right, temp->data); } } return root; } void modify_node(struct node* root, int old_data, int new_data) { struct node* node = find_node(root, old_data); if (node != NULL) { node->data = new_data; } } int get_depth(struct node* root) { if (root == NULL) { return -1; } else { int left_depth = get_depth(root->left); int right_depth = get_depth(root->right); if (left_depth > right_depth) { return left_depth + 1; } else { return right_depth + 1; } } } int get_node_count(struct node* root) { if (root == NULL) { return 0; } else { return 1 + get_node_count(root->left) + get_node_count(root->right); } } void destroy_tree(struct node* root) { if (root != NULL) { destroy_tree(root->left); destroy_tree(root->right); free(root); } } int main() { struct node* root = NULL; root = add_node(root, 5); root = add_node(root, 3); root = add_node(root, 7); root = add_node(root, 2); root = add_node(root, 4); root = add_node(root, 6); root = add_node(root, 8); printf("Depth of the tree: %d\n", get_depth(root)); printf("Number of nodes in the tree: %d\n", get_node_count(root)); root = delete_node(root, 5); printf("Data in the root node: %d\n", root->data); printf("Depth of the tree after deleting node 5: %d\n", get_depth(root)); printf("Number of nodes in the tree after deleting node 5: %d\n", get_node_count(root)); modify_node(root, 6, 9); printf("Data in the node with value 9: %d\n", find_node(root, 9)->data); destroy_tree(root); return 0; } ``` 在该示例代码中,我们创建了一个结构体 `node` 表示二叉树节点。该结构体包含了节点的 `data` 值、左子树和右子树指针。然后,我们实现了以下几个函数: - `create_node`: 创建新的节点并返回该节点。 - `add_node`: 向树中添加一个新节点以存储给定的数据。如果树为空,该函数会创建一个新根节点。如果新节点的数据小于或等于当前节点的数据,则该节点将在当前节点的左侧添加。否则,它将在当前节点的右侧添加。 - `find_node`: 查找包含给定数据的节点,并返回该节点的指针。如果树为空或没有找到匹配的节点,则返回 NULL。 - `find_min_node`: 查找树中最小的节点,并返回该节点的指针。该函数用于寻找具有右子树的节点的替代节点,以用于删除节点操作。 - `delete_node`: 删除具有给定值的节点。如果树为空或没有具有该值的节点,则不执行任何操作。如果节点没有子节点,则直接删除该节点。如果节点只有一个子节点,则子节点替代该节点。如果节点有两个子节点,则在其右子树中找到最小节点,并使用该节点的值替换当前节点的值,然后删除该最小节点。 - `modify_node`: 修改具有给定值的节点的数据。如果树为空或没有具有该值的节点,则不执行任何操作。 - `get_depth`: 返回树的深度。如果树为空,则返回 -1。否则,返回左子树和右子树深度中较大的值加一。 - `get_node_count`: 返回树中节点的数目。如果树为空,则返回0。 - `destroy_tree`: 释放树的内存。该函数使用递归方法遍历整个树,并释放每个节点的内存。 示例代码中还包括一些用于测试上述功能的代码。您可以通过更改 `main` 函数中的数据来测试不同的情况。
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