C语言实现后序线索二叉树
时间: 2024-06-10 13:09:20 浏览: 80
好的,我可以回答这个问题。C语言实现后序线索二叉树的方法如下:
1. 定义二叉树的结构体,包括左右子树指针和数据域;
2. 定义一个全局指针,指向上一次访问的节点;
3. 定义一个函数,实现后序遍历二叉树,并将每个节点的左右指针转换为线索指针;
4. 在后序遍历中,将每个节点的右线索指针指向上一次访问的节点,左线索指针指向当前节点的前驱节点;
5. 最后一个节点的右线索指针指向空。
希望这个回答能够帮助到你。
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编程实现线索二叉树的下列基本操作。 (1)建立先序线索二叉树 (2)建立中序线索二叉树 (3)建立后序线索二叉树 (4)先序遍历线索二叉树 (5)中序遍历线索二叉树 (6)后序遍历线索二叉树 用C语言编写
线索二叉树是一种特殊的数据结构,用于存储每个节点除了常规的左指针和右指针外,还额外包含前驱(prev)和后继(next)指针,使得可以沿着线索追查到前驱或后继节点。以下是这些基本操作在C语言中的实现概述:
1. **建立** (1) 先序线索二叉树:
```c
typedef struct Node {
int data;
struct Node* next; // 原有右指针
struct Node* prev; // 添加前驱指针,默认指向NULL
} TreeNode;
void createPreorderTree(TreeNode** root, int arr[], int start, int end) {
if (start > end) return;
TreeNode* node = malloc(sizeof(TreeNode));
node->data = arr[start];
*root = node;
node->next = NULL;
// 添加线索,如果当前节点不是第一个节点,则连接前驱
if (start != 0) (*root)->prev = arr[start - 1];
// 继续创建右子树
createPreorderTree(&node->next, arr, start + 1, end);
}
```
2. **建立** (2) 中序线索二叉树:
```c
void createInorderTree(TreeNode** root, int arr[], int start, int end) {
if (start > end) return;
TreeNode* node = malloc(sizeof(TreeNode));
TreeNode* temp = *root;
// 找到插入位置
while (temp && arr[start] < temp->data) temp = temp->left;
node->data = arr[start];
node->left = temp->left;
temp->left = node;
// 添加线索,如果在左子树中,则链接前驱,否则在前驱链上添加自身
if (node->left != NULL) node->prev = node->left->prev;
else if (temp != NULL) temp->prev->next = node;
// 递归处理剩余部分
createInorderTree(&node->right, arr, start + 1, end);
}
```
3. **建立** (3) 后序线索二叉树:
```c
void createPostorderTree(TreeNode** root, int arr[], int start, int end) {
if (start > end) return;
TreeNode* node = malloc(sizeof(TreeNode));
TreeNode* lastVisited = NULL;
// 遍历完整棵树得到最后一个访问的节点
for (TreeNode* current = *root; current != NULL; current = current->left)
lastVisited = current;
node->data = arr[start];
node->left = node->right = NULL;
// 将节点插入到后序序列
if (lastVisited != NULL && lastVisited->right == NULL) {
lastVisited->right = node;
node->prev = lastVisited;
} else {
// 搜索并连接到前驱线索
TreeNode* prevNode = lastVisited->prev;
while (prevNode != NULL && prevNode->right != lastVisited) prevNode = prevNode->prev;
prevNode->right = node;
node->prev = prevNode;
node->next = lastVisited;
}
createPostorderTree(&node->left, arr, start + 1, end);
}
```
4. **遍历** (4) 先序、中序和后序线索二叉树:
```c
// 建立好线索后,可以直接使用标准的先序/中序/后序遍历函数,稍作修改即可加入线索检查
void inorderTraversal(TreeNode* root) {
while (root) {
printf("%d ", root->data); // 输出节点数据
root = root->prev ? root->prev : root->right; // 根据线索继续遍历
}
}
// 提供类似方法对先序和后序进行遍历
```
c语言后序生成二叉树链表
在C语言中,后序遍历可以用于生成二叉树的链表表示法,也称为中序线索化。后序遍历的顺序是左子树 -> 右子树 -> 根节点。下面是创建后序遍历生成的二叉树链表的基本步骤:
1. **递归结构**:假设有一个函数`createTreeHelper`,它接收当前节点、前驱节点和剩余未处理的数组作为参数。
2. **基本情况**:如果剩余数组为空,说明已经遍历完,返回NULL;如果当前元素的值等于0,这通常表示树节点结束,所以返回前驱节点。
3. **递归过程**:对于非结束节点(剩余数组有值),先递归地对左子树进行操作,然后对右子树,最后将根节点链接到前驱节点的右指针上,形成线索链表。
4. **创建函数**:主函数`createTree`会初始化根节点和前驱节点,然后调用`createTreeHelper`,传入根节点、NULL和整个数组。
```c
struct TreeNode *createTree(int *nums, int n) {
if (n == 0) return NULL;
struct TreeNode *root = createTreeHelper(nums, n, 0);
// 将最后一个节点的右指针连接到前一个节点
if (nums[n - 1] != 0)
nums[n - 1].right = root;
return root;
}
struct TreeNode* createTreeHelper(int *nums, int n, int index) {
if (index >= n) return NULL;
// 递归左子树
struct TreeNode *left = createTreeHelper(nums, n, index + 1);
// 递归右子树
struct TreeNode *right = createTreeHelper(nums, n, index + 1 + nums[index]);
// 创建根节点并设置指针
struct TreeNode *node = malloc(sizeof(struct TreeNode));
node->val = nums[index];
node->left = left;
node->right = right;
return node;
}
```
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