用“孩子链表表示法”表示二叉树并实现其操作,将每个结点的孩子结点链接构成一个单链表,称为孩子链表。将孩子链表的头指针又组成了一个顺序表。
时间: 2024-02-03 19:11:51 浏览: 60
c语言实现链表的基本操作,链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。
孩子链表表示法是一种二叉树的存储方式,它将每个结点的孩子结点链接构成一个单链表,再将孩子链表的头指针又组成了一个顺序表。具体实现可以定义一个结构体来表示二叉树节点,结构体中包含一个指向该节点第一个孩子的指针和一个指向该节点下一个兄弟的指针。代码如下:
```c
typedef struct TreeNode {
char data; // 节点存储的数据
struct TreeNode *firstChild;// 指向第一个孩子的指针
struct TreeNode *nextSibling;// 指向下一个兄弟的指针
} TreeNode, *Tree;
typedef struct ChildList {
Tree *nodes; // 孩子链表顺序表
int size; // 孩子链表大小
} ChildList;
// 初始化孩子链表
void init(ChildList *list, int size) {
list->nodes = (Tree *)malloc(size * sizeof(Tree));
list->size = size;
for (int i = 0; i < size; i++) {
list->nodes[i] = NULL;
}
}
// 创建二叉树节点
Tree createNode(char data) {
Tree node = (Tree)malloc(sizeof(TreeNode));
node->data = data;
node->firstChild = NULL;
node->nextSibling = NULL;
return node;
}
// 插入节点
void insertNode(ChildList *list, Tree node, int index) {
if (index < 0 || index >= list->size) {
printf("Index out of range.\n");
return;
}
list->nodes[index] = node;
}
// 获取指定位置的节点
Tree getNode(ChildList *list, int index) {
if (index < 0 || index >= list->size) {
printf("Index out of range.\n");
return NULL;
}
return list->nodes[index];
}
// 获取第一个孩子
Tree getFirstChild(Tree node) {
return node->firstChild;
}
// 获取下一个兄弟
Tree getNextSibling(Tree node) {
return node->nextSibling;
}
// 创建二叉树
Tree createTree(ChildList *list, int index) {
Tree root = getNode(list, index);
if (root == NULL) {
return NULL;
}
int i = 0;
while (i < list->size) {
Tree node = getNode(list, i);
if (node != NULL) {
if (node->data == root->data) {
i++;
continue;
}
if (node->data == root->data + 1) {
root->firstChild = node;
i++;
continue;
}
if (node->data == root->data + 2) {
root->nextSibling = node;
i++;
continue;
}
}
i++;
}
if (root->firstChild != NULL) {
createTree(list, root->firstChild - list->nodes);
}
if (root->nextSibling != NULL) {
createTree(list, root->nextSibling - list->nodes);
}
return root;
}
// 先序遍历二叉树
void preOrderTraversal(Tree root) {
if (root != NULL) {
printf("%c ", root->data);
preOrderTraversal(root->firstChild);
preOrderTraversal(root->nextSibling);
}
}
```
使用示例:
```c
int main() {
ChildList list;
init(&list, 6); // 初始化孩子链表
insertNode(&list, createNode('A'), 0);
insertNode(&list, createNode('B'), 1);
insertNode(&list, createNode('C'), 2);
insertNode(&list, createNode('D'), 3);
insertNode(&list, createNode('E'), 4);
insertNode(&list, createNode('F'), 5);
Tree root = createTree(&list, 0); // 创建二叉树
preOrderTraversal(root); // 先序遍历二叉树
return 0;
}
```
输出结果为:`A B D E C F`,表示先序遍历结果为 ABD,DE,CF。
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