二叉树的建立与线索化遍历
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更新于2024-09-14
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"二叉树的建立与遍历以及线索化的相关知识,主要涉及二叉树的存储结构、建立、复制、线索化和各种遍历方法。"
在计算机科学中,二叉树是一种非线性数据结构,由节点(或称为结点)组成,每个节点最多有两个子节点,通常称为左子节点和右子节点。二叉树广泛用于数据的组织和检索,例如在搜索算法、文件系统和编译器设计中。本实验主要涵盖了以下几个方面:
1. **二叉树的存储结构**:
二叉树的存储方式通常有两种:顺序存储(数组)和链式存储(指针)。此处采用链式存储,定义了一个结构体`bithrnode`来表示二叉树节点,包含以下成员:
- `data`:节点的数据元素,通常为字符型。
- `lchild`:指向左子节点的指针。
- `rchild`:指向右子节点的指针。
- `ltag` 和 `rtag`:这两个整型变量用于线索化,标记当前节点的左指针和右指针是否为空。
2. **二叉树的建立**:
函数`bithrtree creat(bithrtree &T)`用于构建二叉树。这个过程通常通过用户输入或者预定义的数据结构完成,根据输入创建对应的二叉树结构。
3. **二叉树的复制**:
实验中使用了`copy`函数来复制一棵已建立的二叉树,确保不改变原树的状态。这可以通过递归地遍历原树并为每个节点创建新节点来实现。
4. **线索二叉树**:
线索二叉树是普通二叉树的改进,目的是方便遍历。在每个节点的空指针位置添加线索,指示前驱或后继节点。例如,在中序线索二叉树中,`ltag` 表示左指针是否指向前驱,`rtag` 表示右指针是否指向后继。
5. **线索化遍历**:
- **先序线索化**:函数`StatusPreOrderThreading`实现了先序线索化,先访问根节点,然后线索化左子树,最后线索化右子树。子函数`PreThreading`负责具体操作。
- **中序线索化**:函数`StatusInOrderThreading`完成了中序线索化,左子树线索化,访问根节点,然后线索化右子树。相关的子函数未完整展示。
- **后序线索化**:函数`backorderThreading`对应后序线索化,左子树线索化,右子树线索化,然后访问根节点。同样,具体的子函数没有给出。
6. **遍历**:
- **先序遍历**:在先序线索化后,可以使用`first`函数进行先序遍历,从根节点开始,沿着线索找到下一个节点。
- **中序遍历**:中序遍历函数`mid`在中序线索化后执行,按照左-根-右的顺序访问节点。
- **后序遍历**:后序遍历函数`last`在后序线索化后进行,遵循左-右-根的顺序。
这些功能展示了二叉树的基本操作,包括构建、复制和遍历,同时引入了线索二叉树的概念,以提高遍历效率。通过这样的实验,学生能够深入理解二叉树的结构和操作,为后续的算法设计和数据结构学习打下坚实基础。
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