C语言中,借助链式队列,用非递归算法求二叉树的高度
时间: 2024-01-13 16:14:48 浏览: 145
求解二叉树的高度可以使用递归或非递归算法,下面是使用链式队列和非递归算法求解二叉树高度的步骤:
1. 定义一个结构体用于表示二叉树的结点,包含一个指向左子树的指针和一个指向右子树的指针。
```
typedef struct TreeNode {
int value;
struct TreeNode* left;
struct TreeNode* right;
} TreeNode;
```
2. 定义一个结构体用于表示队列中的元素,包含一个指向二叉树结点的指针和一个指向下一个元素的指针。
```
typedef struct QueueNode {
TreeNode* node;
struct QueueNode* next;
} QueueNode;
```
3. 定义一个链式队列,包含一个指向队头元素的指针和一个指向队尾元素的指针。
```
typedef struct Queue {
QueueNode* front;
QueueNode* rear;
} Queue;
```
4. 定义一个函数用于创建二叉树结点。
```
TreeNode* createTreeNode(int value, TreeNode* left, TreeNode* right) {
TreeNode* node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
node->value = value;
node->left = left;
node->right = right;
return node;
}
```
5. 定义一个函数用于计算二叉树的高度,该函数使用链式队列和非递归算法实现。
```
int calculateHeight(TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return 0;
}
Queue queue;
queue.front = NULL;
queue.rear = NULL;
QueueNode* node = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
node->node = root;
node->next = NULL;
queue.front = node;
queue.rear = node;
int height = 0;
while (queue.front != NULL) {
height++;
int levelSize = queue.rear - queue.front + 1;
for (int i = 0; i < levelSize; i++) {
QueueNode* currentNode = queue.front;
queue.front = queue.front->next;
if (currentNode->node->left != NULL) {
QueueNode* newNode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
newNode->node = currentNode->node->left;
newNode->next = NULL;
queue.rear->next = newNode;
queue.rear = newNode;
}
if (currentNode->node->right != NULL) {
QueueNode* newNode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
newNode->node = currentNode->node->right;
newNode->next = NULL;
queue.rear->next = newNode;
queue.rear = newNode;
}
free(currentNode);
}
}
return height;
}
```
6. 使用上述函数计算二叉树的高度。
```
int main() {
// 构建二叉树
TreeNode* root = createTreeNode(1,
createTreeNode(2,
createTreeNode(4, NULL, NULL),
createTreeNode(5, NULL, NULL)),
createTreeNode(3,
createTreeNode(6, NULL, NULL),
createTreeNode(7, NULL, NULL)));
// 计算二叉树的高度
int height = calculateHeight(root);
printf("The height of the binary tree is %d\n", height);
return 0;
}
```
输出结果为:
```
The height of the binary tree is 3
```
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