请详细介绍c语言中的线索二叉树,并编程实现将二叉树线索化
时间: 2024-04-17 11:25:33 浏览: 24
线索二叉树是对二叉树的一种改进形式,它通过在二叉树的空指针上添加线索,使得可以在不使用递归和栈的情况下,直接找到某个节点的前驱和后继节点。线索二叉树可以提高对二叉树的遍历效率,并且可以节省空间。
在线索二叉树中,对于每个节点,除了指向左子节点和右子节点的指针外,还添加了两个标志位,分别称为"leftTag"和"rightTag"。这两个标志位用来表示指针指向的是普通的子节点还是前驱或后继节点。
线索化二叉树的过程是将普通的二叉树转化为线索二叉树的过程。线索化的目标是将每个节点的左指针指向其前驱节点,右指针指向其后继节点。这样,在线索化后,可以通过左、右指针直接访问前驱和后继节点,不需要再使用递归或栈。
下面是一个使用 C 语言实现二叉树线索化的示例程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义二叉树节点结构体
typedef struct Node {
int data;
struct Node* left;
struct Node* right;
int leftTag;
int rightTag;
} Node;
// 创建二叉树
Node* createBinaryTree() {
int data;
printf("输入节点的值(输入-1表示空节点):\n");
scanf("%d", &data);
if (data == -1) {
return NULL;
}
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = data;
printf("输入节点 %d 的左子节点:\n", data);
newNode->left = createBinaryTree();
printf("输入节点 %d 的右子节点:\n", data);
newNode->right = createBinaryTree();
return newNode;
}
// 中序遍历二叉树
void inorderTraversal(Node* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
Node* current = root;
while (current != NULL) {
while (current->leftTag == 0) {
current = current->left;
}
printf("%d ", current->data);
while (current->rightTag == 1) {
current = current->right;
printf("%d ", current->data);
}
current = current->right;
}
}
// 线索化二叉树
void threadedBinaryTree(Node* root, Node** pre) {
if (root == NULL) {
return;
}
threadedBinaryTree(root->left, pre);
if (root->left == NULL) {
root->left = *pre;
root->leftTag = 1;
}
if (*pre != NULL && (*pre)->right == NULL) {
(*pre)->right = root;
(*pre)->rightTag = 1;
}
*pre = root;
threadedBinaryTree(root->right, pre);
}
// 主函数
int main() {
Node* root = createBinaryTree();
Node* pre = NULL; // 前驱节点
threadedBinaryTree(root, &pre);
printf("线索化二叉树的中序遍历结果为:\n");
inorderTraversal(root);
printf("\n");
return 0;
}
```
这个程序首先会根据用户的输入创建一个二叉树,然后使用线索化二叉树的算法将二叉树转化为线索二叉树,最后通过中序遍历线索二叉树,并打印遍历结果。希望对你有帮助!
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