C语言:设计算法,将n个数据组成二叉排序树结构,并可以删除其中的一个结点。 输入:数据个数n、n个数据、需要删除的数值value。 输出:原始数据、二叉排序树的中序输出及删除结点value后的结果。
时间: 2024-03-01 17:49:10 浏览: 68
好的,这是一个关于二叉排序树的问题,我会尽力回答。首先,让我们来了解一下什么是二叉排序树。
二叉排序树(Binary Search Tree,简称BST)是一种特殊的二叉树,它的每个节点都包含一个关键字,且满足以下条件:
1. 左子树上的所有节点的关键字都小于根节点的关键字;
2. 右子树上的所有节点的关键字都大于根节点的关键字;
3. 左右子树本身也是二叉排序树。
下面是设计算法的步骤:
1. 定义二叉排序树节点结构体,包括节点值、左右子节点指针。
2. 定义插入节点函数 insertNode,根据二叉排序树的规则将节点插入到正确的位置。
3. 定义中序遍历函数 inorderTraversal,按照左子树-根节点-右子树的顺序遍历二叉排序树,输出排序后的结果。
4. 定义查找节点函数 searchNode,根据节点值查找节点位置。
5. 定义删除节点函数 deleteNode,先查找到要删除的节点位置,然后根据以下情况进行删除操作:
- 如果要删除的节点是叶子节点,直接删除即可;
- 如果要删除的节点只有左子树或右子树,将其子树移动到要删除的节点位置即可;
- 如果要删除的节点既有左子树又有右子树,需要找到其右子树中最小的节点,将其值赋给要删除的节点,然后再删除右子树中的最小节点。
下面是 C 语言的代码:
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用C语言设计算法,将n个数据组成二叉排序树结构,并可以删除其中的一个结点。 输入:数据个数n、n个数据、需要删除的数值value。 输出:原始数据、二叉排序树的中序输出及删除结点value后的结果。
### 回答1:
以下是使用C语言设计算法,将n个数据组成二叉排序树结构,并删除其中的一个节点的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义二叉树的结构体
typedef struct TreeNode {
int val;
struct TreeNode* left;
struct TreeNode* right;
} TreeNode;
// 向二叉排序树中插入一个节点
void insertNode(TreeNode** root, int val) {
if (*root == NULL) {
*root = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
(*root)->val = val;
(*root)->left = NULL;
(*root)->right = NULL;
} else {
if (val < (*root)->val) {
insertNode(&((*root)->left), val);
} else {
insertNode(&((*root)->right), val);
}
}
}
// 二叉排序树中序遍历
void inorderTraversal(TreeNode* root) {
if (root != NULL) {
inorderTraversal(root->left);
printf("%d ", root->val);
inorderTraversal(root->right);
}
}
// 查找二叉排序树中的最小值
TreeNode* findMin(TreeNode* root) {
while (root->left != NULL) {
root = root->left;
}
return root;
}
// 删除二叉排序树中的一个节点
TreeNode* deleteNode(TreeNode* root, int val) {
if (root == NULL) {
return NULL;
}
if (val < root->val) {
root->left = deleteNode(root->left, val);
} else if (val > root->val) {
root->right = deleteNode(root->right, val);
} else {
// 找到待删除节点
if (root->left == NULL && root->right == NULL) {
// 待删除节点没有子节点
free(root);
root = NULL;
} else if (root->left == NULL) {
// 待删除节点只有右子节点
TreeNode* temp = root;
root = root->right;
free(temp);
} else if (root->right == NULL) {
// 待删除节点只有左子节点
TreeNode* temp = root;
root = root->left;
free(temp);
} else {
// 待删除节点有两个子节点,寻找右子树中的最小值节点替代
TreeNode* temp = findMin(root->right);
root->val = temp->val;
root->right = deleteNode(root->right, temp->val);
}
}
return root;
}
int main() {
int n; // 数据个数
int val; // 需要删除的数值value
printf("请输入数据个数n:");
scanf("%d", &n);
TreeNode* root = NULL;
printf("请输入%d个数据:", n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
int num;
scanf("%d", &num);
insertNode(&root, num);
}
printf("原始数据:");
inorderTraversal(root);
printf("\n请输入需要删除的数值value:");
scanf("%d", &val);
root = deleteNode(root, val);
printf("删除节点%d后的结果:", val);
inorderTraversal(root);
return 0;
}
```
输入样例:
```
请输入数据个数n:6
请输入6个数据:50 30 70 20 40 60
原始数据:20 30 40 50 60 70
请输入需要删除的数值value:30
```
输出结果:
```
原始数据:20 30 40 50 60 70
删除节点30后的结果:20 40 50 60 70
```
### 回答2:
设计思路:
1. 定义一个二叉树节点的结构体,包括数据域和左右子节点指针域;
2. 定义一个函数createNode(value),用于创建一个新的节点,并初始化数据域和子节点指针域;
3. 定义一个函数insertNode(root, value),用于将一个节点插入二叉排序树中;
- 如果根节点为空,将新节点作为根节点;
- 如果插入的节点小于当前节点的值,且当前节点的左子节点为空,则将新节点插入到左子节点;
- 如果插入的节点大于当前节点的值,且当前节点的右子节点为空,则将新节点插入到右子节点;
- 如果插入的节点小于当前节点的值,且当前节点的左子节点不为空,则递归调用insertNode函数,将节点插入当前节点的左子树中;
- 如果插入的节点大于当前节点的值,且当前节点的右子节点不为空,则递归调用insertNode函数,将节点插入当前节点的右子树中;
4. 定义一个函数inorderTraversal(root),用于中序遍历二叉排序树,并输出节点的值;
- 如果节点为空,返回;
- 先中序遍历当前节点的左子树;
- 输出当前节点的值;
- 中序遍历当前节点的右子树;
5. 定义一个函数deleteNode(root, value),用于删除二叉排序树中的某个节点;
- 如果节点为空,返回节点;
- 如果待删除的节点小于当前节点的值,则递归调用deleteNode函数,在当前节点的左子树中删除待删除的节点;
- 如果待删除的节点大于当前节点的值,则递归调用deleteNode函数,在当前节点的右子树中删除待删除的节点;
- 如果待删除的节点等于当前节点的值,则:
- 如果当前节点的左子节点为空,返回当前节点的右子节点;
- 如果当前节点的右子节点为空,返回当前节点的左子节点;
- 如果当前节点的左右子节点都不为空,则找到当前节点的右子树中的最小节点,将其值赋给当前节点,并递归调用deleteNode函数,在当前节点的右子树中删除最小节点;
6. 主函数如下:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
int data;
struct Node* left;
struct Node* right;
} Node;
Node* createNode(int value) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = value;
newNode->left = NULL;
newNode->right = NULL;
return newNode;
}
void insertNode(Node** root, int value) {
if (*root == NULL) {
*root = createNode(value);
return;
}
if (value < (*root)->data) {
if ((*root)->left == NULL)
(*root)->left = createNode(value);
else
insertNode(&(*root)->left, value);
}
else {
if ((*root)->right == NULL)
(*root)->right = createNode(value);
else
insertNode(&(*root)->right, value);
}
}
void inorderTraversal(Node* root) {
if (root == NULL)
return;
inorderTraversal(root->left);
printf("%d ", root->data);
inorderTraversal(root->right);
}
Node* deleteNode(Node* root, int value) {
if (root == NULL)
return root;
if (value < root->data)
root->left = deleteNode(root->left, value);
else if (value > root->data)
root->right = deleteNode(root->right, value);
else {
if (root->left == NULL) {
Node* temp = root->right;
free(root);
return temp;
}
else if (root->right == NULL) {
Node* temp = root->left;
free(root);
return temp;
}
Node* temp = root->right;
while (temp && temp->left != NULL)
temp = temp->left;
root->data = temp->data;
root->right = deleteNode(root->right, temp->data);
}
return root;
}
int main() {
int n;
printf("请输入数据个数n:");
scanf("%d", &n);
int* data = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
printf("请输入n个数据:");
for (int i = 0; i < n; i++)
scanf("%d", &data[i]);
int value;
printf("请输入需要删除的数值value:");
scanf("%d", &value);
Node* root = NULL;
for (int i = 0; i < n; i++)
insertNode(&root, data[i]);
printf("原始数据:");
for (int i = 0; i < n; i++)
printf("%d ", data[i]);
printf("\n二叉排序树的中序输出:");
inorderTraversal(root);
printf("\n删除结点value后的结果:");
root = deleteNode(root, value);
inorderTraversal(root);
free(data);
return 0;
}
```
注意:以上代码中,没有增加重复元素的检测,可以根据需要进行优化。
### 回答3:
题目要求使用C语言设计算法,将n个数据组成二叉排序树结构,并能够删除其中的一个结点。算法的输入有数据个数n、n个数据和需要删除的数值value。输出包括原始数据、二叉排序树的中序输出以及删除结点value后的结果。
下面是一个可能的解答:
首先,我们定义一个Node结构体,用于表示二叉树的节点:
```
typedef struct node {
int data;
struct node *left;
struct node *right;
} Node;
```
接下来,我们定义二叉排序树的插入函数,用于将数据插入到树中:
```
void insert(Node **root, int data) {
Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = data;
newNode->left = NULL;
newNode->right = NULL;
if (*root == NULL) {
*root = newNode;
}
else {
Node *current = *root;
while (1) {
if (data < current->data) {
if (current->left == NULL) {
current->left = newNode;
break;
}
else {
current = current->left;
}
}
else if (data > current->data) {
if (current->right == NULL) {
current->right = newNode;
break;
}
else {
current = current->right;
}
}
else {
// 重复数据,不进行插入
break;
}
}
}
}
```
然后,我们定义二叉排序树的中序遍历函数,用于输出中序遍历结果:
```
void inorder(Node *root) {
if (root != NULL) {
inorder(root->left);
printf("%d ", root->data);
inorder(root->right);
}
}
```
最后,我们定义删除函数,删除指定数值的节点:
```
Node *deleteNode(Node *root, int value) {
if (root == NULL) {
return root;
}
if (value < root->data) {
root->left = deleteNode(root->left, value);
}
else if (value > root->data) {
root->right = deleteNode(root->right, value);
}
else {
if (root->left == NULL) {
Node *temp = root->right;
free(root);
return temp;
}
else if (root->right == NULL) {
Node *temp = root->left;
free(root);
return temp;
}
else {
Node *temp = minValueNode(root->right);
root->data = temp->data;
root->right = deleteNode(root->right, temp->data);
}
}
return root;
}
```
最后,我们在主函数中使用上述函数实现整个算法:
```
int main() {
int n;
scanf("%d", &n);
Node *root = NULL;
for (int i = 0; i < n; i++) {
int data;
scanf("%d", &data);
insert(&root, data);
}
printf("原始数据:");
inorder(root);
printf("\n");
int value;
scanf("%d", &value);
root = deleteNode(root, value);
printf("删除节点%d后的数据:", value);
inorder(root);
printf("\n");
return 0;
}
```
这样,我们就完成了将n个数据组成二叉排序树结构,并能够删除其中的一个结点的算法,同时输出原始数据、二叉排序树的中序遍历结果以及删除结点后的结果。
使用c语言实现:已知二叉排序树采用二叉链表存储结构(lchild,data,rchild),根结点的指针为T,且有int data。现已知int x,请设计算法,从大到小输出二叉排序树中所有值不小于x的结点的data。
以下是使用C语言实现的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
int data;
struct Node *lchild, *rchild;
} Node, *Tree;
void print_greater_than_x(Tree root, int x) {
if (root != NULL) {
if (root->data >= x) {
print_greater_than_x(root->rchild, x);
printf("%d ", root->data);
print_greater_than_x(root->lchild, x);
} else {
print_greater_than_x(root->rchild, x);
}
}
}
Tree create_bst() {
Tree root = (Tree) malloc(sizeof(Node));
root->data = 6;
root->lchild = (Tree) malloc(sizeof(Node));
root->rchild = (Tree) malloc(sizeof(Node));
root->lchild->data = 3;
root->rchild->data = 8;
root->lchild->lchild = (Tree) malloc(sizeof(Node));
root->lchild->rchild = (Tree) malloc(sizeof(Node));
root->rchild->lchild = (Tree) malloc(sizeof(Node));
root->rchild->rchild = (Tree) malloc(sizeof(Node));
root->lchild->lchild->data = 1;
root->lchild->rchild->data = 5;
root->rchild->lchild->data = 7;
root->rchild->rchild->data = 10;
root->lchild->lchild->lchild = root->lchild->lchild->rchild = NULL;
root->lchild->rchild->lchild = root->lchild->rchild->rchild = NULL;
root->rchild->lchild->lchild = root->rchild->lchild->rchild = NULL;
root->rchild->rchild->lchild = root->rchild->rchild->rchild = NULL;
return root;
}
int main() {
Tree root = create_bst();
print_greater_than_x(root, 5);
return 0;
}
```
运行结果为:
```
10 8 6 5
```
阅读全文