二叉树的括号表示法作为函数参数,构造一颗二叉树,使用二叉链存储结构,包括输入、查找节点、先序中序后序遍历,并求出二叉树的高,并且销毁二叉树
时间: 2024-06-19 19:03:58 浏览: 298
二叉树的括号表示法是一种将二叉树以字符串形式进行表示的方法。在这种表示法中,每个节点都用一对括号包裹,并且按照某种顺序排列。具体的方法是:对于一个节点,首先输出左括号,然后输出左子树的表示,接着输出右子树的表示,最后输出右括号。例如,对于如下二叉树:
```
A
/ \
B C
/ \
D E
```
它的括号表示法为:`(A(B()())(C(D()())(E()())))`
如果要构造一棵二叉树,可以将其括号表示法作为函数参数传入,然后递归地构造二叉树。具体的方法是:首先读入一个字符,如果是左括号,则说明这是一个非空节点,接着再读入一个字符,如果是右括号,则说明这个节点的左子树为空,否则说明这个节点有左子树,将读入的字符保存下来,递归地构造左子树。接着再读入一个字符,如果是右括号,则说明这个节点的右子树为空,否则说明这个节点有右子树,将读入的字符保存下来,递归地构造右子树。这样就可以构造出一棵二叉树。
查找节点可以通过递归实现。先序、中序和后序遍历可以分别通过递归实现。其中先序遍历的顺序是:先访问根节点,然后递归地访问左子树和右子树;中序遍历的顺序是:先递归地访问左子树,然后访问根节点,最后递归地访问右子树;后序遍历的顺序是:先递归地访问左子树和右子树,最后访问根节点。
要求二叉树的高度可以通过递归实现。二叉树的高度定义为从根节点到最远叶子节点的路径上的节点数。
销毁二叉树可以通过递归实现。具体的方法是:先销毁左子树,然后销毁右子树,最后销毁当前节点。
相关问题
把一棵用括号表示法表示的二叉树,存储成二叉链存储结构,然后输出其先序、中序和后序遍历序列,并求二叉树的高度和叶子结点的个数。
将一颗用括号表示法(例如 "(A(B(C)))")表示的二叉树转换为二叉链存储结构通常涉及以下几个步骤:
1. **建立节点**:首先创建一个二叉链表节点,每个节点包含值、左子节点和右子节点。
2. **解析括号表示法**:从左到右遍历输入的字符串,遇到左括号 "(" 就创建一个新的节点并添加到当前节点的左子节点列表中,遇到右括号 ")" 时,就回溯查找最近未闭合的左括号对应的节点作为该节点的父节点,并链接它们。
3. **遍历树**:对于链式存储的二叉树,可以分别采用递归的方式进行先序(根-左-右)、中序(左-根-右)和后序(左-右-根)遍历。
- 先序遍历:根节点 -> 左子树 -> 右子树
- 中序遍历:左子树 -> 根节点 -> 右子树
- 后序遍历:左子树 -> 右子树 -> 根节点
4. **计算高度**:二叉树的高度可以通过递归地获取左右子树的最大高度加一来得到,即 `height = max(height(left), height(right)) + 1`。
5. **计数叶子结点**:叶子结点是没有子节点的节点,遍历过程中每当遇到空指针,说明遇到了叶子结点,计数器自增。
在实际操作中,你需要编写适当的函数来处理这些过程。以下是伪代码示例:
```python
class Node:
def __init__(self, value):
self.value = value
self.left = None
self.right = None
def build_tree(s):
# 解析括号并构建树
...
def inorder_traversal(node):
# 中序遍历
...
def preorder_traversal(node):
# 先序遍历
...
def postorder_traversal(node):
# 后序遍历
...
def tree_height(node):
if node is None:
return 0
else:
left_height = tree_height(node.left)
right_height = tree_height(node.right)
return max(left_height, right_height) + 1
def count_leaves(node):
leaves_count = 0
if node is None:
return leaves_count
else:
if node.left is None and node.right is None:
leaves_count += 1
leaves_count += count_leaves(node.left) + count_leaves(node.right)
return leaves_count
# 使用以上函数处理给定的括号字符串,获取遍历序列、高度和叶子数
```
逻辑结构:A(B(D,E),C(,F)) 编程实现:(1)创建二叉链存储的树 (2)输出树,括号表示法,结果为A(B(D,E),C(,F)) (3)先序 中序 后序遍历此二叉树,输出结果序列 (4)求结点个数c语言
为了帮助您理解逻辑结构和编程实现,让我们一步一步地来:
**(1)创建二叉链存储的树**
逻辑结构 `A(B(D,E),C(F, ))` 可以这样转化为二叉链表的节点结构:
```c
struct TreeNode {
int data;
struct TreeNode* left;
struct TreeNode* right;
};
```
我们可以按照层次添加节点,从根节点 A 开始:
```c
// 创建节点A
TreeNode* root = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
root->data = 'A';
root->left = NULL;
root->right = NULL;
// 添加B和D
TreeNode* nodeB = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
nodeB->data = 'B';
nodeB->left = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); // 存储D
nodeB->left->data = 'D';
nodeB->left->left = NULL;
nodeB->left->right = NULL;
root->left = nodeB;
// 添加E
TreeNode* nodeE = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
nodeE->data = 'E';
nodeE->left = NULL;
nodeE->right = NULL;
nodeB->right = nodeE;
// 添加C和F
TreeNode* nodeC = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
nodeC->data = 'C';
nodeC->left = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); // 存储F
nodeC->left->data = 'F';
nodeC->left->left = NULL;
nodeC->left->right = NULL;
nodeB->right = nodeC;
```
这里我们假设空节点表示括号。
**(2)输出树(括号表示法)**
遍历二叉树并打印节点数据,括号根据左右子节点是否存在添加:
```c
void printInOrder(TreeNode* node) {
if (node == NULL)
return;
printInOrder(node->left);
printf("(%c", node->data);
if (node->right != NULL)
printf("%c)", node->data); // 如果有右子节点,则添加右括号
else
printf(")");
printInOrder(node->right);
}
printf("Output in parenthesis format: ");
printInOrder(root);
```
**(3)先序/中序/后序遍历**
- 先序遍历(根-左-右):
```c
void preOrderTraversal(TreeNode* node) {
if (node == NULL)
return;
printf("%c", node->data);
preOrderTraversal(node->left);
preOrderTraversal(node->right);
}
```
- 中序遍历(左-根-右):
```c
void inOrderTraversal(TreeNode* node) {
if (node == NULL)
return;
inOrderTraversal(node->left);
printf("%c", node->data);
inOrderTraversal(node->right);
}
```
- 后序遍历(左-右-根):
```c
void postOrderTraversal(TreeNode* node) {
if (node == NULL)
return;
postOrderTraversal(node->left);
postOrderTraversal(node->right);
printf("%c", node->data);
}
```
运行这些函数即可得到相应的序列。
**(4)求结点个数**
计算二叉树的节点总数可以递归实现:
```c
int countNodes(TreeNode* node) {
if (node == NULL)
return 0;
return 1 + countNodes(node->left) + countNodes(node->right);
}
int totalNodes = countNodes(root);
printf("Total number of nodes: %d\n", totalNodes);
```
相关问题--:
1. 如何在C++中实现二叉树的删除操作?
2. 如何优化二叉树的插入算法以减少内存消耗?
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