请写出树的带双亲的孩子链表法存储结构,基于此结构,设计算法:计算树的度。

时间: 2023-05-31 07:19:21 浏览: 108
### 回答1: 树的带双亲的孩子链表法存储结构如下: ``` typedef struct CTNode { TElemType data; // 结点数据 struct CTNode *parent; // 指向双亲结点 struct CTNode *firstchild; // 指向第一个孩子结点 struct CTNode *rightsib; // 指向右兄弟结点 } CTNode, *CTree; ``` 基于此结构,计算树的度的算法如下: ``` int TreeDegree(CTree T) { int degree = 0; CTree p = T; while (p) { int count = 0; CTree q = p->firstchild; while (q) { count++; q = q->rightsib; } if (count > degree) { degree = count; } p = p->rightsib; } return degree; } ``` 算法思路: 从根结点开始,依次遍历每个结点,对于每个结点,遍历它的所有孩子结点,统计孩子结点的个数,如果孩子结点的个数大于当前的度,则更新度的值。最后返回度的值即可。 ### 回答2: 带双亲的孩子链表法是一种树的存储结构,它包含两个指针,一个指向它的父节点,另一个指向它的第一个孩子节点,如果没有孩子节点,则指向空。每个节点还有一个指向它的下一个兄弟节点的指针。 以下是带双亲的孩子链表法的示意图: ``` A / \ B C / \ \ D E F / \ G H ``` 节点 A 的双亲指针为空,它的孩子指针分别指向 B 和 C。节点 B 的双亲指针指向 A,孩子指针分别指向 D 和 E。节点 C 的双亲指针指向 A,孩子指针指向 F。节点 D 和 E 没有孩子节点,它们的孩子指针均为空。节点 F 的双亲指针指向 C,孩子指针分别指向 G 和 H。节点 G 和 H 没有下一个兄弟节点,它们的下一个兄弟指针均为空。 现在我们需要设计一个算法来计算树的度。树的度指的是树中节点的最大度数。在上面的示意图中,节点 A 的度数为 2,节点 B、C 和 F 的度数为 2,节点 D 和 E 的度数为 0,节点 G 和 H 的度数为 0。因此,这棵树的度数为 2。 下面是计算树的度的算法: 1. 从根节点开始,初始化树的度为 0。 2. 遍历每个节点,如果它有孩子节点,则将它的度数加 1。 3. 如果它的度数大于当前树的度数,则更新树的度为它的度数。 4. 遍历它的每个孩子节点,递归地执行步骤 2 和步骤 3。 5. 返回树的度数。 通过以上算法,我们可以轻松地计算出任何一棵树的度数。该算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是树中节点的数量。 ### 回答3: 1. 树的带双亲的孩子链表法存储结构 在树的带双亲的孩子链表法中,每个节点包含三个指针,分别指向其父节点、第一个孩子节点和下一个兄弟节点。使用该结构,可以方便地访问节点的父亲、孩子和兄弟节点,更加灵活地处理树的各种操作。 定义如下: ``` struct TreeNode { int val; // 节点的值 TreeNode* parent; // 父亲节点指针 TreeNode* firstChild; // 第一个孩子节点指针 TreeNode* nextSibling; // 下一个兄弟节点指针 }; ``` 2. 计算树的度 树的度是指树中节点的子树个数的最大值。因此,计算树的度,需要计算所有节点的子树个数,并找到最大值。 具体算法如下: 定义一个变量 maxDegree,记录树的最大度数。同时遍历树中的每一个节点,对于每个节点,遍历其所有子孙节点,记录子孙节点的个数,每记录一次,maxDegree 加一。最后,返回 maxDegree。 代码实现如下: ``` int computeDegree(TreeNode* root) { // 初始化树的最大度数为 0 int maxDegree = 0; // 遍历树中每一个节点 for (TreeNode* node = root; node != nullptr; node = node->nextSibling) { // 初始化节点的子孙节点个数为 1,即该节点本身 int num = 1; // 遍历该节点的所有子孙节点 for (TreeNode* child = node->firstChild; child != nullptr; child = child->nextSibling) { num += computeSubtreeSize(child); } // 记录节点的子孙节点个数,更新树的最大度数 maxDegree = max(maxDegree, num); } return maxDegree; } int computeSubtreeSize(TreeNode* node) { // 递归计算节点的子孙节点个数 int num = 1; for (TreeNode* child = node->firstChild; child != nullptr; child = child->nextSibling) { num += computeSubtreeSize(child); } return num; } ``` 时间复杂度为 O(n^2),其中 n 是树中节点的个数。在最坏情况下,树为单链,每个节点的子孙节点数都要计算一遍。因此,算法效率较低,需要改进。可以在遍历树的过程中,同时计算每个节点的子孙节点个数,避免重复计算。

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