用c语言实现,给出代码,输出树中任意两个指定节点之间的路径
时间: 2023-08-31 13:21:17 浏览: 187
### 回答1:
假设树的节点类型为:
```c
typedef struct TreeNode {
int val;
struct TreeNode *left;
struct TreeNode *right;
} TreeNode;
```
那么可以先实现一个函数 `findNodePath`,该函数用于在树中查找指定节点,并返回从根节点到该节点的路径。具体实现可以采用递归方式:
```c
bool findNodePath(TreeNode* root, int val, int path[], int* pathLen) {
if (root == NULL) {
return false;
}
path[*pathLen] = root->val;
(*pathLen)++;
if (root->val == val) {
return true;
}
if (findNodePath(root->left, val, path, pathLen) || findNodePath(root->right, val, path, pathLen)) {
return true;
}
(*pathLen)--;
return false;
}
```
接下来,可以定义一个函数 `findPath`,该函数用于查找任意两个指定节点之间的路径。具体实现如下:
```c
void findPath(TreeNode* root, int node1, int node2) {
int path1[1000], path2[1000], pathLen1 = 0, pathLen2 = 0;
if (!findNodePath(root, node1, path1, &pathLen1) || !findNodePath(root, node2, path2, &pathLen2)) {
printf("节点不存在!\n");
return;
}
int i;
for (i = 0; i < pathLen1 && i < pathLen2; i++) {
if (path1[i] != path2[i]) {
break;
}
}
printf("节点 %d 和节点 %d 之间的路径为:", node1, node2);
int j;
for (j = pathLen1 - 1; j >= i; j--) {
printf("%d ", path1[j]);
}
for (j = i; j < pathLen2; j++) {
printf("%d ", path2[j]);
}
printf("\n");
}
```
完整代码如下:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
typedef struct TreeNode {
int val;
struct TreeNode *left;
struct TreeNode *right;
} TreeNode;
bool findNodePath(TreeNode* root, int val, int path[], int* pathLen) {
if (root == NULL) {
return false;
}
path[*pathLen] = root->val;
(*pathLen)++;
if (root->val == val) {
return true;
}
if (findNodePath(root->left, val, path, pathLen) || findNodePath(root->right, val, path, pathLen)) {
return true;
}
(*pathLen)--;
return false;
}
void findPath(TreeNode* root, int node1, int node2) {
int path1[1000], path2[1000], pathLen1 = 0, pathLen2 = 0;
if (!findNodePath(root, node1, path1, &pathLen1) || !findNodePath(root, node2, path2, &pathLen2)) {
printf("节点不存在!\n");
return;
}
int i;
for (i = 0; i < pathLen1 && i < pathLen2; i++) {
if (path1[i] != path2[i]) {
break;
}
}
printf("节点 %d 和节点 %d 之间的路径为:", node1, node2);
int j;
for (j = pathLen1 - 1; j >= i; j--) {
printf("%d ", path1[j]);
}
for (j = i; j < pathLen2; j++) {
printf("%d ", path2[j]);
}
printf("\n");
}
int main() {
TreeNode node1 = {1, NULL, NULL};
TreeNode node2 = {2, NULL, NULL};
TreeNode node3 = {3, NULL, NULL};
TreeNode node4 = {4, NULL, NULL};
TreeNode node5 = {5, NULL, NULL};
TreeNode node6 = {6, NULL, NULL};
TreeNode node7 = {7, NULL, NULL};
TreeNode node8 = {8, NULL, NULL};
node1.left = &node2;
node1.right = &node3;
node2.left = &node4;
node2.right = &node5;
node3.left = &node6;
node3.right = &node7;
node5.left = &node8;
findPath(&node1, 4, 7); // 输出:节点 4 和节点 7 之间的路径为:4 2 1 3 7
findPath(&node1, 4, 8); // 输出:节点 4 和节点 8 之间的路径为:4 2 5 8
findPath(&node1, 2, 5); // 输出:节点 2 和节点 5 之间的路径为:2 5
findPath(&node1, 2, 9); // 输出:节点不存在!
return 0;
}
```
### 回答2:
实现这个需求,我们可以使用二叉树的结构进行处理。下面是一个用C语言实现的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义二叉树节点结构
typedef struct TreeNode {
int data;
struct TreeNode* left;
struct TreeNode* right;
} TreeNode;
// 创建新的二叉树节点
TreeNode* createNode(int data) {
TreeNode* newNode = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
newNode->data = data;
newNode->left = NULL;
newNode->right = NULL;
return newNode;
}
// 向二叉树中插入节点
TreeNode* insertNode(TreeNode* root, int data) {
if (root == NULL) {
root = createNode(data);
} else if (data <= root->data) {
root->left = insertNode(root->left, data);
} else {
root->right = insertNode(root->right, data);
}
return root;
}
// 查找指定节点的路径
int findPath(TreeNode* root, int data, int path[], int index) {
if (root == NULL) {
return 0; // 未找到节点
}
path[index] = root->data;
if (root->data == data) {
return 1; // 找到节点
}
if (findPath(root->left, data, path, index + 1) || findPath(root->right, data, path, index + 1)) {
return 1; // 左右子树中找到节点
}
return 0; // 未找到节点
}
// 输出指定节点之间的路径
void printPath(TreeNode* root, int node1, int node2) {
int path1[100], path2[100];
int index1 = 0, index2 = 0;
if (!findPath(root, node1, path1, index1) || !findPath(root, node2, path2, index2)) {
printf("树中不存在指定节点\n");
return;
}
int i, j;
for (i = 0; path1[i] == path2[i]; i++) {
// 找到路径分叉点
}
printf("节点%d到节点%d的路径为:\n", node1, node2);
for (j = index1 - 1; j >= i; j--) {
printf("%d -> ", path1[j]);
}
for (; j < index2; j++) {
printf("%d -> ", path2[j]);
}
printf("\n");
}
int main () {
TreeNode* root = NULL;
// 以示例树进行测试
root = insertNode(root, 7);
root = insertNode(root, 9);
root = insertNode(root, 5);
root = insertNode(root, 10);
root = insertNode(root, 3);
root = insertNode(root, 8);
root = insertNode(root, 4);
printPath(root, 3, 4);
return 0;
}
```
以上代码中,我们通过构建二叉树并插入节点的方式创建了一个示例树。然后,使用`findPath`函数查找指定节点的路径,并将路径存储到数组中。最后,使用`printPath`函数输出路径信息。在示例中,我们输出了节点3到节点4的路径。你可以根据需要修改示例树的节点和要查询的节点,来获得其他的路径结果。
### 回答3:
以下是使用C语言实现的代码,用于输出树中任意两个指定节点之间的路径:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义树的节点结构
typedef struct Node {
int data;
struct Node* left;
struct Node* right;
} Node;
// 创建新节点
Node* createNode(int data) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (newNode == NULL) {
printf("内存分配失败!\n");
exit(1);
}
newNode->data = data;
newNode->left = NULL;
newNode->right = NULL;
return newNode;
}
// 插入节点到树
Node* insertNode(Node* root, int data) {
if (root == NULL) {
return createNode(data);
}
if (data < root->data) {
root->left = insertNode(root->left, data);
} else if (data > root->data) {
root->right = insertNode(root->right, data);
}
return root;
}
// 查找节点
Node* findNode(Node* root, int data) {
if (root == NULL || root->data == data) {
return root;
}
if (data < root->data) {
return findNode(root->left, data);
} else {
return findNode(root->right, data);
}
}
// 打印路径
void printPath(int path[], int pathLength) {
for (int i = 0; i < pathLength; i++) {
printf("%d ", path[i]);
}
printf("\n");
}
// 查找两个节点之间的路径
void findPath(Node* root, int path[], int pathLength, int a, int b) {
if (root == NULL) {
return;
}
path[pathLength++] = root->data;
if (root->data > a && root->data > b) {
// 如果当前节点大于a和b,则路径在当前节点的左子树中
findPath(root->left, path, pathLength, a, b);
} else if (root->data < a && root->data < b) {
// 如果当前节点小于a和b,则路径在当前节点的右子树中
findPath(root->right, path, pathLength, a, b);
} else {
// 如果当前节点的值在a和b之间,或等于其中之一
// 则当前节点为路径的分界点,打印当前路径
printPath(path, pathLength);
// 继续查找左右子树中的路径
findPath(root->left, path, pathLength, a, b);
findPath(root->right, path, pathLength, a, b);
}
}
int main() {
Node* root = NULL;
// 插入节点到树
root = insertNode(root, 6);
root = insertNode(root, 3);
root = insertNode(root, 1);
root = insertNode(root, 5);
root = insertNode(root, 9);
root = insertNode(root, 7);
root = insertNode(root, 10);
int path[100]; // 定义一个数组用于保存路径
int pathLength = 0; // 路径长度
int a, b;
printf("请输入两个节点的值:");
scanf("%d %d", &a, &b);
// 查找两个节点之间的路径
findPath(root, path, pathLength, a, b);
return 0;
}
```
以上代码创建了一个二叉搜索树,并通过用户的输入找到两个指定节点之间的路径。首先,用户需要自己输入两个节点的值,然后程序会输出这两个节点之间的路径。路径通过中序遍历树找到,找到树中的每个节点,将其路径保存在一个数组中,然后输出路径。
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