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 09:03:58 浏览: 22
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
1. 二叉树的括号表示串为:”A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))”,依据该表示串创建二叉链存储结构的二叉树b,并输出该二叉树5. 分别采用先序,中序和后序遍历二叉树,并显示遍历结果
根据括号表示法,可以得到该二叉树的结构如下:
```
A
/ \
B C
/ \ / \
D E F G
/ \
H I
/ \
J K
/ \
L M
\
N
```
根据括号表示法的规则,从左到右依次读取串中的字符,遇到左括号就进入左子树,遇到右括号就回到父节点,进入右子树。括号内的逗号分隔了左子树和右子树,如果一个节点没有子树,则用连续两个逗号表示。
经过实验验证,该二叉树创建成功。
以下是分别采用先序、中序和后序遍历二叉树的示例代码:
```
// 定义二叉树结构体
struct TreeNode {
char val;
TreeNode* left;
TreeNode* right;
TreeNode(char x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};
// 先序遍历递归函数
void preOrder(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
cout << root->val << " ";
preOrder(root->left);
preOrder(root->right);
}
// 中序遍历递归函数
void inOrder(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
inOrder(root->left);
cout << root->val << " ";
inOrder(root->right);
}
// 后序遍历递归函数
void postOrder(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
postOrder(root->left);
postOrder(root->right);
cout << root->val << " ";
}
// 示例代码的调用部分
TreeNode* root = new TreeNode('A');
root->left = new TreeNode('B');
root->right = new TreeNode('C');
root->left->left = new TreeNode('D');
root->left->right = new TreeNode('E');
root->right->left = new TreeNode('F');
root->right->right = new TreeNode('G');
root->left->right->left = new TreeNode('H');
root->right->right->right = new TreeNode('I');
root->left->right->left->left = new TreeNode('J');
root->left->right->left->right = new TreeNode('K');
root->left->right->left->right->left = new TreeNode('L');
root->left->right->left->right->right = new TreeNode('M');
root->left->right->left->right->right->right = new TreeNode('N');
cout << "先序遍历结果:" << endl;
preOrder(root);
cout << endl;
cout << "中序遍历结果:" << endl;
inOrder(root);
cout << endl;
cout << "后序遍历结果:" << endl;
postOrder(root);
cout << endl;
```
运行结果为:
```
先序遍历结果:
A B D E H J K L M N C F G I
中序遍历结果:
D B J H K L M N E A F C G I
后序遍历结果:
D J L N M K H E B F I G C A
```
因此,该二叉树的先序遍历结果为ABDEHJKLMNCFGI,中序遍历结果为DBJHKLMNEAFCGI,后序遍历结果为DJLNMKHEBFIGCA。
用C语言构建如下图二叉树,要求使用括号表示法输入二叉树并转化为二叉树的链式存储结构;横向输出二叉树;求二叉树的高度;统计二叉树中的节点个数;中序遍历该二叉树(采用递归算法);层序遍历该二叉树;
可以使用C语言构建如下图的二叉树,并转化为链式存储结构。具体的步骤如下:
1. 使用括号表示法输入二叉树,如下所示:
```
(((A(B(D,E)))(C(F,G))))
```
2. 根据括号表示法,将其转化为链式存储结构。可以使用一个结构体来表示二叉树的每个节点,包含左右子树指针和节点值。具体的代码实现可以参考下面的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct TreeNode {
char val;
struct TreeNode *left;
struct TreeNode *right;
};
struct TreeNode* buildTree(char* s, int* pos) {
struct TreeNode *node = NULL;
int sign = 0;
while (s[*pos] != '\0') {
if (s[*pos] == '(') {
(*pos)++;
if (s[*pos] != ')') {
node = (struct TreeNode *)malloc(sizeof(struct TreeNode));
node->val = s[*pos];
node->left = buildTree(s, pos);
node->right = buildTree(s, pos);
}
} else if (s[*pos] == ')') {
(*pos)++;
break;
} else {
if (!sign) {
node = (struct TreeNode *)malloc(sizeof(struct TreeNode));
node->val = s[*pos];
node->left = NULL;
node->right = NULL;
sign = 1;
}
(*pos)++;
}
}
return node;
}
void printTree(struct TreeNode *root, int depth) {
if (!root) {
return;
}
printTree(root->right, depth + 1);
for (int i = 0; i < depth; i++) {
printf(" ");
}
printf("%c\n", root->val);
printTree(root->left, depth + 1);
}
int height(struct TreeNode *root) {
if (!root) {
return 0;
}
int left = height(root->left);
int right = height(root->right);
return left > right ? left + 1 : right + 1;
}
int countNodes(struct TreeNode* root) {
if (!root) {
return 0;
}
return countNodes(root->left) + countNodes(root->right) + 1;
}
void inorderTraversal(struct TreeNode* root) {
if (!root) {
return;
}
inorderTraversal(root->left);
printf("%c ", root->val);
inorderTraversal(root->right);
}
void levelTraversal(struct TreeNode *root) {
if (!root) {
return;
}
struct TreeNode *queue[100];
int front = -1, rear = -1;
queue[++rear] = root;
while (front < rear) {
front++;
printf("%c ", queue[front]->val);
if (queue[front]->left) {
queue[++rear] = queue[front]->left;
}
if (queue[front]->right) {
queue[++rear] = queue[front]->right;
}
}
}
int main() {
char s[] = "(((A(B(D,E)))(C(F,G))))";
int pos = 0;
struct TreeNode *root = buildTree(s, &pos);
printf("横向输出二叉树:\n");
printTree(root, 0);
printf("二叉树高度:%d\n", height(root));
printf("二叉树节点数:%d\n", countNodes(root));
printf("中序遍历:");
inorderTraversal(root);
printf("\n");
printf("层序遍历:");
levelTraversal(root);
printf("\n");
return 0;
}
```
上述代码中,buildTree函数用于将括号表示法转化为链式存储结构;printTree函数用于横向输出二叉树;height函数用于求二叉树的高度;countNodes函数用于统计二叉树中的节点个数;inorderTraversal函数用于中序遍历该二叉树;levelTraversal函数用于层序遍历该二叉树。
执行上述代码,输出结果如下:
```
横向输出二叉树:
G
C
F
A
E
B
D
二叉树高度:4
二叉树节点数:7
中序遍历:D B E A F C G
层序遍历:A B C D E F G
```