求二叉树某结点的左兄弟结点c语言算法

假设二叉树的结点结构体定义如下：

struct TreeNode {
    int val;
    struct TreeNode *left;
    struct TreeNode *right;
};

则可以使用以下算法获取某结点的左兄弟结点：

struct TreeNode* getLeftSibling(struct TreeNode* root, struct TreeNode* node) {
    // 对于空节点或根节点，无左兄弟结点
    if (root == NULL || root == node || node == NULL) {
        return NULL;
    }
    // 如果目标结点在左子树中，则左兄弟结点一定在右子树中
    if (root->left == node) {
        return root->right;
    }
    // 否则在左子树中继续查找
    struct TreeNode* leftSibling = getLeftSibling(root->left, node);
    if (leftSibling != NULL) {
        return leftSibling;
    }
    // 如果在左子树中没有找到，则在右子树中查找
    return getLeftSibling(root->right, node);
}

该算法的时间复杂度为$O(n)$，其中$n$为二叉树的结点数。

相关问题

求结点x在二叉树中的双亲结点算法c语言代码

### 回答1：

很高兴能回答您的问题。结点x在二叉树中的双亲结点算法的C语言代码如下：struct node *parent(struct node *x){struct node *p;p=x->parent;return p;}

### 回答2：
下面是一个用C语言实现求二叉树中某个节点x的双亲节点的算法：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

struct Node {
    int data;
    struct Node* left;
    struct Node* right;
};

struct Node* createNode(int data) {
    struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    newNode->data = data;
    newNode->left = NULL;
    newNode->right = NULL;
    return newNode;
}

struct Node* insertNode(struct 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;
}

struct Node* getParentNode(struct Node* root, struct Node* x) {
    if (root == NULL || root == x) {
        return NULL;
    }
    
    // 如果x是root的左子树或右子树，则返回root作为x的双亲节点
    if (root->left == x || root->right == x) {
        return root;
    }
    
    // 递归查找x的双亲节点
    struct Node* parent = getParentNode(root->left, x);
    if (parent != NULL) {
        return parent;
    }
    
    parent = getParentNode(root->right, x);
    if (parent != NULL) {
        return parent;
    }
    
    return NULL;
}

int main() {
    struct Node* root = NULL;
    struct Node* x = NULL;
    
    // 创建一个二叉树
    root = insertNode(root, 50);
    insertNode(root, 30);
    insertNode(root, 20);
    insertNode(root, 40);
    insertNode(root, 70);
    insertNode(root, 60);
    insertNode(root, 80);
    
    // 查找结点值为40的双亲结点
    x = createNode(40);
    struct Node* parent = getParentNode(root, x);
    
    if (parent != NULL) {
        printf("结点值为40的双亲结点为：%d\n", parent->data);
    } else {
        printf("没有找到结点值为40的双亲结点\n");
    }
    
    return 0;
}

这段代码首先定义了一个二叉树的节点结构体，包括数据域和左子树、右子树指针。接着定义了创建节点和插入节点的函数用于构建二叉树。

在实现双亲节点查找的函数`getParentNode`中，首先判断当前节点是否为`NULL`或者是否为目标节点`x`，如果是则返回`NULL`，表示无双亲节点或者找到目标节点。然后判断当前节点的左子树和右子树是否为目标节点`x`，如果是，则返回当前节点作为双亲节点。如果左子树和右子树都不是目标节点，递归调用`getParentNode`函数查找左子树和右子树中的双亲节点。如果都找不到，则返回`NULL`。

在`main`函数中，示例了如何使用这个算法来找到二叉树中结点值为40的双亲节点。

### 回答3：
以下是求结点x在二叉树中双亲结点的算法的C语言代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 二叉树结点的定义
typedef struct TreeNode {
    int data;
    struct TreeNode* left;
    struct TreeNode* right;
} TreeNode;

// 在二叉树中查找结点x的双亲结点
TreeNode* findParent(TreeNode* root, int x) {
    if (root == NULL) {
        return NULL; // 树为空，返回NULL
    }

    // 如果root是目标结点的父结点，则返回root
    if ((root->left != NULL && root->left->data == x) || (root->right != NULL && root->right->data == x)) {
        return root;
    }

    // 递归在左子树中查找
    TreeNode* leftResult = findParent(root->left, x);
    if (leftResult != NULL) {
        return leftResult; // 如果在左子树中找到了双亲结点，则返回结果
    }

    // 递归在右子树中查找
    TreeNode* rightResult = findParent(root->right, x);
    if (rightResult != NULL) {
        return rightResult; // 如果在右子树中找到了双亲结点，则返回结果
    }

    return NULL; // 没有找到双亲结点，返回NULL
}

// 创建二叉树结点
TreeNode* createNode(int data) {
    TreeNode* node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
    node->data = data;
    node->left = NULL;
    node->right = NULL;
    return node;
}

int main() {
    // 创建二叉树
    TreeNode* root = createNode(1);
    root->left = createNode(2);
    root->right = createNode(3);
    root->left->left = createNode(4);
    root->left->right = createNode(5);
    root->right->left = createNode(6);
    root->right->right = createNode(7);

    // 在二叉树中查找结点的双亲结点
    TreeNode* parent = findParent(root, 5);
    if (parent != NULL) {
        printf("结点5的双亲结点为：%d\n", parent->data);
    } else {
        printf("未找到结点5的双亲结点\n");
    }

    // 释放二叉树内存
    free(root->left->left);
    free(root->left->right);
    free(root->right->left);
    free(root->right->right);
    free(root->left);
    free(root->right);
    free(root);

    return 0;
}

以上代码中的findParent函数使用了递归的方式在二叉树中查找结点的双亲结点。将二叉树的根结点和目标结点的值作为参数传入函数，如果在左子树或右子树中找到了目标结点，则返回当前根结点，否则继续递归在左子树和右子树中查找。如果最终没有找到双亲结点，则返回NULL。在主函数中，创建了一个二叉树并调用findParent函数来查找结点5的双亲结点。最后释放了二叉树的内存。

数据结构与算法C语言第三版二叉树求结点祖先

二叉树求结点祖先需要考虑两种情况：一是当前节点为目标节点，此时不需要继续递归向下寻找祖先；二是当前节点不是目标节点，则需要递归向下继续查找祖先。

以下是一个简单的C语言程序，可以求出二叉树中任意一个节点的所有祖先：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct TreeNode {
    int val;
    struct TreeNode *left;
    struct TreeNode *right;
} TreeNode;

// 递归函数，用于查找节点的祖先
int findAncestors(TreeNode *root, int target) {
    if (root == NULL) {  // 如果节点为空，直接返回0
        return 0;
    }
    if (root->val == target) {  // 如果找到目标节点，返回1
        return 1;
    }
    // 向左子树递归查找
    if (findAncestors(root->left, target) || findAncestors(root->right, target)) {
        printf("%d ", root->val);  // 打印祖先节点
        return 1;
    }
    return 0;
}

int main() {
    // 构建二叉树
    TreeNode *root = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
    root->val = 1;
    root->left = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
    root->left->val = 2;
    root->left->left = NULL;
    root->left->right = NULL;
    root->right = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
    root->right->val = 3;
    root->right->left = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
    root->right->left->val = 4;
    root->right->left->left = NULL;
    root->right->left->right = NULL;
    root->right->right = NULL;

    // 查找节点4的祖先
    int target = 4;
    printf("The ancestors of %d are: ", target);
    findAncestors(root, target);
    printf("\n");

    return 0;
}

在上面的程序中，我们使用了递归的方式查找节点的祖先。如果当前节点为空，直接返回0；如果当前节点为目标节点，返回1。如果当前节点不是目标节点，则需要继续向下递归查找。如果在左子树或右子树中找到了目标节点，说明当前节点是目标节点的祖先节点，打印出来，并返回1。如果左右子树都没有找到目标节点，则返回0。通过不断递归，可以查找到目标节点的所有祖先节点。