(1)通过先序遍历序列ABD#G###CE##F##构造二 叉链表方式存储的二叉树(为了简化运算,data类型可以是字符型) ; (2)遍历二叉树,输出先序遍历的序列; (3)遍历二叉树,输出中序遍历的序列; (4)根据输出的先序、中序序列,画出二叉树的结构;
时间: 2024-12-13 07:21:18 浏览: 16
(1) 根据提供的先序遍历序列 ABDEFGH###C##E##F##,我们可以构建如下的二叉树:
- 先序遍历的特点是根节点 -> 左子树 -> 右子树。
- A作为根节点,B和D作为左子树的第一个元素,D后接的是G,形成一个左子树,然后是右子树的根节点F。
- E位于G后面,可能是G的左孩子或右孩子,由于没有更多的信息,我们假设E是G的左子节点。
- 同理,F也有两个可能的孩子,但因为后面的“###”表示空节点,所以我们可以直接连接到下一个节点C,C可能是F的右子节点。
- 中间没有明确指出C的位置,但我们知道C有右子树E和F,而E又有一个右子节点。
二叉树结构大致如下:
```
A
/ \
B D
/ \ / \
G E F C
/ \
E F
```
(2) 先序遍历的序列应该是: ABDEFGHC
(3) 中序遍历的序列取决于具体的子树结构,但通常会包含所有左子树的节点,然后是根节点,最后是右子树。如果按照常规的二叉搜索树顺序,序列可能是: DEGBHFAC。
(4) 根据以上描述,我们可以画出的二叉树图形对应上面的文字描述。先序遍历图示了节点间的父子关系,中序遍历则显示了节点的排序顺序。实际绘制时,可以用流程图工具或者手绘的方式完成。
相关问题
采用二叉树链表作为存储结构,设计一棵二叉树,输入完全二叉树的先序序列,用#代表虚结点(空指针),如ABD###CE##F##,建立二叉树。先序、中序和后序遍历的递归操作和中序的非递归操作,求出先序、中序和后序遍历序列,求树的高度,叶子结点个数及结点总数。
好的,我明白了。这是一道关于二叉树的综合题目,我会尽力回答你的问题。
首先,根据输入的完全二叉树的先序序列,我们可以通过递归的方式建立这棵树。具体来说,我们可以按照先序序列的顺序逐个读取结点,如果读到的是一个实结点,则创建一个新结点并将其赋值为当前读取的结点;如果读到的是一个虚结点,则直接返回 NULL。在创建完当前结点后,我们可以递归地创建其左子树和右子树,最终返回当前结点。
代码如下:
```python
class TreeNode:
def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
self.val = val
self.left = left
self.right = right
def build_tree(preorder):
n = len(preorder)
if n == 0:
return None
root = TreeNode(val=preorder[0])
if n == 1:
return root
left_preorder = []
right_preorder = []
i = 1
while i < n:
if i % 2 == 1:
left_preorder.append(preorder[i])
else:
right_preorder.append(preorder[i])
i += 1
root.left = build_tree(left_preorder)
root.right = build_tree(right_preorder)
return root
```
接下来,我们可以实现先序、中序和后序遍历的递归操作。其中,先序遍历的操作很简单,只需要按照“根左右”的顺序遍历整棵树即可;中序遍历和后序遍历的操作可以根据递归的顺序进行调整。
代码如下:
```python
def preorder_traversal(root):
if root is None:
return []
res = [root.val]
res += preorder_traversal(root.left)
res += preorder_traversal(root.right)
return res
def inorder_traversal(root):
if root is None:
return []
res = inorder_traversal(root.left)
res += [root.val]
res += inorder_traversal(root.right)
return res
def postorder_traversal(root):
if root is None:
return []
res = postorder_traversal(root.left)
res += postorder_traversal(root.right)
res += [root.val]
return res
```
此外,我们还可以实现中序遍历的非递归操作。具体来说,我们可以使用一个栈来模拟递归的过程。对于当前结点,如果其左子树非空,则将其入栈,并继续遍历左子树;否则,输出当前结点的值,并遍历其右子树。当栈为空时,遍历结束。
代码如下:
```python
def inorder_traversal_iter(root):
res = []
stack = []
while root is not None or len(stack) > 0:
while root is not None:
stack.append(root)
root = root.left
if len(stack) > 0:
node = stack.pop()
res.append(node.val)
root = node.right
return res
```
最后,我们可以求出树的高度、叶子结点个数和结点总数。其中,树的高度可以通过递归地计算左子树和右子树的高度,然后取其较大值并加一得到;叶子结点个数可以通过递归地计算左子树和右子树的叶子结点个数,然后相加得到;结点总数可以通过递归地计算左子树和右子树的结点总数,然后加一得到。
代码如下:
```python
def tree_height(root):
if root is None:
return 0
left_height = tree_height(root.left)
right_height = tree_height(root.right)
return max(left_height, right_height) + 1
def leaf_node_count(root):
if root is None:
return 0
if root.left is None and root.right is None:
return 1
return leaf_node_count(root.left) + leaf_node_count(root.right)
def node_count(root):
if root is None:
return 0
return node_count(root.left) + node_count(root.right) + 1
```
综上所述,我们可以通过以上代码实现对二叉树的各种操作。
C语言假设二叉树的结点值是字符,根据输入的一棵二叉树的完整先序遍历序列建立一棵以二叉链表表示的二叉树。
以下是一个简单的 C 语言程序,用于根据输入的一棵二叉树的完整先序遍历序列建立一棵以二叉链表表示的二叉树:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct TreeNode {
char val;
struct TreeNode *left;
struct TreeNode *right;
};
struct TreeNode* createNode(char val) {
struct TreeNode* node = malloc(sizeof(struct TreeNode));
node->val = val;
node->left = NULL;
node->right = NULL;
return node;
}
struct TreeNode* buildTree(char* preorder, int* index) {
char val = preorder[*index];
(*index)++;
if (val == '#') {
return NULL;
}
struct TreeNode* node = createNode(val);
node->left = buildTree(preorder, index);
node->right = buildTree(preorder, index);
return node;
}
struct TreeNode* createTree(char* preorder) {
int index = 0;
return buildTree(preorder, &index);
}
void printTree(struct TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
printf("# ");
return;
}
printf("%c ", root->val);
printTree(root->left);
printTree(root->right);
}
int main() {
char* preorder = "ABD###CE##F";
struct TreeNode* root = createTree(preorder);
printTree(root);
return 0;
}
```
这个程序定义了一个 `TreeNode` 结构体,包含一个字符值、一个指向左子节点的指针和一个指向右子节点的指针。`createNode` 函数用于创建一个新的节点,`buildTree` 函数用于递归地构建一棵二叉树,`createTree` 函数用于初始化一棵二叉树,`printTree` 函数用于输出一棵二叉树的先序遍历序列。在 `main` 函数中调用 `createTree` 函数创建一棵二叉树,并调用 `printTree` 函数输出其先序遍历序列。在 `buildTree` 函数中,使用一个整数指针 `index` 来记录当前正在处理的节点的位置。如果当前节点的值是 '#',则返回 NULL,否则创建一个新的节点,并递归地构建其左子树和右子树。
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