编程实现二叉树的顺序存储 要求1.使用顺序存储结构(数组)实现二叉树的操作,包括构造空二叉树、二叉树的建立(按层次序列输入结点的值)、求二叉树的深度、求二叉树中叶子结点个数、判断是否空树、求树的根结点等操作。
时间: 2024-10-29 16:16:40 浏览: 25
在编程中,使用顺序存储结构(数组)来实现二叉树可以简化数据结构,通常通过两个数组来表示二叉树。一个数组用于存储结点值,另一个数组用于记录每个结点的左右孩子索引。这里是一种简单的方式:
1. **构造空二叉树**:创建一个只包含一个特殊标记(如-1或null)的数组,表示整个树为空。
```python
class Node:
def __init__(self, data=None):
self.data = data
self.left = -1
self.right = -1
# 构建空二叉树
def create_empty_tree(arr):
arr[0] = None
```
2. **二叉树建立(层次序输入)**:遍历输入的层次序列,按照左孩子先于右孩子的规则填充数组。
```python
def build_binary_tree(arr, values):
for i in range(len(values)):
arr[i * 2 + 1] = values[i]
if values[i] is not None:
arr[i * 2 + 2] = i + 1
return arr
```
3. **求二叉树的深度**:递归地计算左子树和右子树的最大深度然后加一。
```python
def max_depth(arr):
left_depth = right_depth = -1
if arr[0] is not None:
left_depth = max_depth(arr[1:])
right_depth = max_depth(arr[2::2])
return max(left_depth, right_depth) + 1
```
4. **求叶节点个数**:从根节点开始,如果当前节点的左右子节点都为-1,则计数加一。
```python
def count_leaves(arr):
leaves_count = 0
stack = [0]
while stack:
node_index = stack.pop()
if arr[node_index * 2 + 1] == -1 and arr[node_index * 2 + 2] == -1:
leaves_count += 1
if arr[node_index * 2 + 1] != -1:
stack.extend([node_index * 2 + 1, node_index * 2 + 2])
return leaves_count
```
5. **判断是否空树**:检查根节点是否为None。
```python
def is_empty_tree(arr):
return arr[0] is None
```
6. **求树的根结点**:直接返回第一个元素。
```python
def get_root(arr):
return arr[0]
```
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