二叉树bt采用二叉链表存储,在二叉树bt中查找值为x的结点,试编写算法打印值为x的结点的所有祖先,并给出时间复杂度和空间复杂度
时间: 2023-06-12 08:05:14 浏览: 82
下面是二叉树中查找值为x的结点并打印所有祖先的算法实现:
```
void print_ancestors(BiTree T, BiTree p, ElemType x) {
if (T == NULL || p == NULL) {
return;
}
if (p->data == x) {
return;
}
if (T->lchild == p || T->rchild == p) {
printf("%d ", T->data);
print_ancestors(T, T, x);
} else {
print_ancestors(T->lchild, p, x);
print_ancestors(T->rchild, p, x);
}
}
```
其中,`T`表示当前遍历到的结点,`p`表示当前需要查找的结点,`x`表示查找的值。在函数执行过程中,首先判断当前结点是否为空或者需要查找的结点是否为空,如果满足其中一个条件,则直接返回。接着判断当前结点是否为需要查找的结点的父结点,如果是,则打印当前结点的值,并递归查找当前结点的父结点。如果不是,则递归查找左右子树。
时间复杂度为O(n),空间复杂度取决于递归栈的深度,最坏的情况下为O(n)。
相关问题
二叉树bt采用二叉链表存储,在二叉树bt中查找值为x的结点,试编写算法打印值为x的结点的所有祖先
以下是采用递归方式实现的算法,该算法可以打印出所有值为x的结点的祖先:
```
void printAncestors(Node* root, int x) {
if (root == NULL) {
return;
}
if (root->data == x) {
return;
}
if (root->left != NULL && root->left->data == x || root->right != NULL && root->right->data == x) {
cout << root->data << " ";
return;
}
printAncestors(root->left, x);
if (root->left != NULL && root->left->data == x || root->right != NULL && root->right->data == x) {
cout << root->data << " ";
}
printAncestors(root->right, x);
}
```
其中,`root`是二叉树的根节点,`x`是要查找的值。该算法的思路是,先判断当前节点是否为空或者是否为要查找的节点,如果是,则返回;再判断当前节点的左右子树中是否有要查找的节点,如果有,则打印当前节点的值;最后递归遍历左右子树。
假设二叉树bt采用二叉链表存储,在二叉树bt中查找值为x的结点,试编写算法打印值为x的结点的所有祖先,假设值为x的结点不多于一个。
### 回答1:
算法如下:
1. 从根节点开始遍历二叉树,直到找到值为x的节点为止。
2. 如果找到了值为x的节点,就从该节点开始向上遍历,打印每个祖先节点的值。
3. 如果没有找到值为x的节点,则返回空。
具体实现可以使用递归的方式,从根节点开始遍历,如果当前节点的值等于x,则打印当前节点的值,并返回true;否则,分别递归遍历当前节点的左子树和右子树,如果左子树或右子树中存在值为x的节点,则打印当前节点的值,并返回true。如果左子树和右子树都不存在值为x的节点,则返回false。
### 回答2:
二叉链表存储的二叉树是把每个节点既当做树的节点,也当做链表中的一个节点,其中左、右子树的根节点指针、左兄弟结点指针、右兄弟结点指针等信息通过链表中的引用来表示,因此在这种存储结构中查找值为x的结点的算法会有所不同。
具体算法实现如下:
1. 若根节点为空,则返回不做处理;
2. 根据中序遍历的方式分别遍历左子树和右子树,如果在左子树中找到了结点x,则输出其所有祖先,否则,在右子树中找到了结点x,则输出其所有祖先;
3. 若根节点的值为x,则直接输出,不需继续查找。
递归实现代码如下:
void findAncestors(BiTNode* root, int x)
{
if (root == NULL)
return;
if (root->data == x) //找到x结点时直接返回
return;
if (root->lchild && root->lchild->data == x || root->rchild && root->rchild->data == x)
{
cout << root->data << " ";
return;
}
findAncestors(root->lchild, x);
findAncestors(root->rchild, x);
if (root->lchild && root->lchild->data == x || root->rchild && root->rchild->data == x)
cout << root->data << " ";
}
其中,root 表示当前节点,x 表示要查找的值为 x 的节点。在函数中先判断根节点是否为空,如果为空则不做处理。在查找左子树和右子树时,如果没找到,则通过递归来实现遍历子树,直到找到目标结点或为空,查找结束,再逐层返回。找到目标结点时,输出其父结点的值并返回。在代码中要注意判断结点是否为空,如果要找的目标结点就是根节点,需要特殊处理。
### 回答3:
二叉树是一种非常常见的数据结构,其中每个节点都最多有两个子节点。二叉树可以用不同的方式进行存储,其中最常用的是二叉链表。
针对这个问题,我们需要编写算法,用二叉链表来实现。首先,我们需要查找二叉树中的值为x的节点,方法如下:
1. 如果二叉树为空,返回空
2. 如果当前节点的值等于x,返回当前节点
3. 否则,在左子树中递归查找x的值,并返回左子树中的结果
4. 如果左子树中没有找到x,就在右子树中递归查找x的值,并返回右子树中的结果
有了上述查找的方法之后,我们将它转化为查找x节点的所有祖先节点。我们需要用一个栈来保存查找过程中所有的祖先节点,如果找到x节点后,从栈中依次弹出非null节点,输出它们的值即可。
具体实现代码如下:
```
void findAncestors(TreeNode* root, int x) {
stack<TreeNode*> ancestorStack;
TreeNode* p = root;
// 查找值为x的节点
while (p != NULL && p->val != x) {
ancestorStack.push(p);
if (x < p->val)
p = p->left;
else
p = p->right;
}
// 如果没找到,直接返回
if (p == NULL)
return;
// 输出所有祖先节点的值
while (!ancestorStack.empty()) {
cout << ancestorStack.top()->val << " ";
ancestorStack.pop();
}
}
```
上述算法的时间复杂度为O(h),其中h是树的高度,因为最坏情况下,我们需要遍历从根节点到叶子节点的路径才能找到目标节点。
综上所述,以上就是针对这个问题的完整解决方案。
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