以二叉链表作为二叉树的存储结构。设计算法求二叉树中第一条最长的路径长度,并输出此路径上各结点的值。要求:(1)给出二叉链表中结点类型BTNode定义;(2)给出算法的基本设计思想;(3)根据设计思想,采用C或者C++语言描述算法。
时间: 2023-12-10 18:39:45 浏览: 78
(1)二叉链表中结点类型BTNode定义:
```C++
typedef struct BTNode{
char data;
struct BTNode* lchild;
struct BTNode* rchild;
}BTNode;
```
(2)算法的基本设计思想:
首先我们需要明确一下概念,路径是指从树上一个结点到另一个结点之间所经过的结点序列。对于一个二叉树,它的最长路径有两种情况:一种是从根节点开始一直往左子树下走到底,或者一直往右子树下走到底,这两种情况都是从根节点开始的路径;另一种情况是从根节点开始,向左右子树分别走一段路径再汇合,这种路径不一定经过根节点,但一定经过某个结点。
因此,我们可以分别考虑这三种情况,分别求出它们的路径长度,并比较大小,找出最长的路径。在求每种路径长度的过程中,我们可以使用递归的方法,从根节点开始,依次遍历其左右子树,递归求出左右子树的最长路径长度,再加上当前结点,得到以当前结点为中心的路径长度。
(3)C++代码实现:
```C++
#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct BTNode{
char data;
struct BTNode* lchild;
struct BTNode* rchild;
}BTNode;
BTNode* createBTree(char* arr, int& index, int length){
if(index >= length || arr[index] == '#'){
index++;
return NULL;
}
BTNode* root = new BTNode();
root->data = arr[index++];
root->lchild = createBTree(arr, index, length);
root->rchild = createBTree(arr, index, length);
return root;
}
int findMax(int a, int b, int c){
int max = a > b ? a : b;
return max > c ? max : c;
}
int getMaxLength(BTNode* root, int& maxLen){
if(root == NULL){
return 0;
}
int leftLen = getMaxLength(root->lchild, maxLen);
int rightLen = getMaxLength(root->rchild, maxLen);
int curLen = leftLen + rightLen + 1;
if(curLen > maxLen){
maxLen = curLen;
}
return findMax(leftLen, rightLen) + 1;
}
void printPath(BTNode* root, int len, int maxLen, char* path){
if(root == NULL){
return;
}
path[len++] = root->data;
if(len == maxLen){
for(int i=0; i<len; i++){
cout<<path[i]<<" ";
}
cout<<endl;
}
printPath(root->lchild, len, maxLen, path);
printPath(root->rchild, len, maxLen, path);
}
void findLongestPath(BTNode* root){
int maxLen = 0;
int len = 0;
char path[100];
getMaxLength(root, maxLen);
printPath(root, len, maxLen, path);
}
int main(){
char arr[] = "ABD##E##C#F##";
int index = 0;
BTNode* root = createBTree(arr, index, sizeof(arr)/sizeof(char));
findLongestPath(root);
return 0;
}
```
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