基于C++类和指针实现二叉树

2014-11-24 11:00:10 · 作者: · 浏览: 0

1、二叉树的定义

  二叉树(Binary Tree)是一种特殊的树型结构,每个节点至多有两棵子树,且二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒。

  由定义可知,二叉树中不存在度(结点拥有的子树数目)大于2的节点。二叉树形状如下下图所示:\

2、二叉树的性质< http://www.2cto.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">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"https://www.cppentry.com/upload_files/article/49/1_mvltg__.png" alt="\">

(4)具有n个节点的完全二叉树的深度为log2n + 1。

3、二叉树的存储结构

  可以采用顺序存储数组和链式存储二叉链表两种方法来存储二叉树。经常使用的二叉链表方法,因为其非常灵活,方便二叉树的操作。二叉树的二叉链表存储结构如下所示:

1 typedef struct binary_tree_node
2 {
3     int elem;
4     struct binary_tree_node *left;
5     struct binary_tree_node *right;
6 }binary_tree_node,*binary_tree;

举例说明二叉链表存储过程,如下图所示:

\

从图中可以看出:在还有n个结点的二叉链表中有n+1个空链域。

4、遍历二叉树

  遍历二叉树是按照指定的路径方式访问书中每个结点一次,且仅访问一次。由二叉树的定义,我们知道二叉数是由根结点、左子树和右子树三部分构成的。通常遍历二叉树是从左向右进行,因此可以得到如下最基本的三种遍历方法:

(1)先根遍历(先序遍历):如果二叉树为空,进行空操作;否则,先访问根节点,然后先根遍历左子树,最后先根遍历右子树。采用递归形式实现代码如下:

复制代码
1 void preorder_traverse_recursive(binary_tree root)
2 {
3     if(NULL != root)
4     {
5         printf("%d\t",root->elem);
6         preorder_traverse_recursive(root->left);
7         preorder_traverse_recursive(root->right);
8     }
9 }
复制代码

具体过程如下图所示:

\

(2)中根遍历(中序遍历):如果二叉树为空,进行空操作;否则,先中根遍历左子树,然后访问根结点,最后中根遍历右子树。递归过程实现代码如下:

复制代码
1 void inorder_traverse_recursive(binary_tree root)
2 {
3     if(NULL != root)
4     {
5         inorder_traverse_recursive(root->left);
6         printf("%d\t",root->elem);
7         inorder_traverse_recursive(root->right);
8     }
9 }
复制代码

具体过程如下图所示:

\

(3)后根遍历(后序遍历):如果二叉树为空,进行空操作;否则,先后根遍历左子树,然后后根遍历右子树,最后访问根结点。递归实现代码如下:

复制代码
1 void postorder_traverse_recursive(binary_tree root)
2 {
3     if(NULL != root)
4     {
5         postorder_traverse_recursive(root->left);
6         postorder_traverse_recursive(root->right);
7         printf("%d\t",root->elem);
8     }
9 }
复制代码

具体过程如下图所示:

\

用类和指针实现的二叉树:

#include
   
    
using namespace std;
struct tree
{
	int data;
	tree *left,*right;
};
class Btree
{
	static int n;
	static int m;
public:
	tree *root;
	Btree()
	{
		root=NULL;
	}
	void create_Btree(int);
	void Preorder(tree *);                  //先序遍历
	void inorder(tree *);                   //中序遍历
	void Postorder(tree *);                 //后序遍历
	void display1() {Preorder(root); cout<
    
     data=x; newnode->right=newnode->left=NULL; if(root==NULL) root=newnode; else { tree *back; tree *current=root; while(current!=NULL) { back=current; if(current->data>x) current=current->left; else current=current->right; } if(back->data>x) back->left=newnode; else back->right=newnode; } } int Btree::count(tree *p) { if(p==NULL) return 0; else return count(p->left)+count(p->right)+1; //这是运用了函数嵌套即递归的方法。 } void Btree::Preorder(tree *temp) //这是先序遍历二叉树,采用了递归的方法。 { if(temp!=NULL) { cout<
     
      data<<" "; Preorder(temp->left); Preorder(temp->right); } } void Btree::inorder(tree *temp) //这是中序遍历二叉树,采用了递归的方法。 { if(temp!=NULL) { inorder(temp->left); cout<
      
       data<<" "; inorder(temp->right); } } void Btree::Postorder(tree *temp) //这是后序遍历二叉树,采用了递归的方法。 { if(temp!=NULL) { Postorder(temp->left); Postorder(temp->right); cout<
       
        data<<" "; } } int Btree::findleaf(tree *temp) { if(temp==NULL)return 0; else { if(temp->left==NULL&&temp->right==NULL)return n+=1; else { findleaf(temp->left); findleaf(temp->right); } return n; } } int Btree::findnode(tree *temp) { if(temp==NULL)return 0; else { if(temp->left!=NULL&&temp->right!=NULL) { findnode(temp->left); findnode(temp->right); } if(temp->left!=NULL&&temp->right==NULL) { m+=1; findnode(temp->left); } if(temp->left==NULL&&temp->right!=NULL) { m+=1; findnode(temp->right); } } return m; } void main() { Btree A; int array[]={100,4,2,3,15,35,6,45,55,20,1,14,56,57,58}; int k; k=sizeof(array)/sizeof(array[0]); cout<<"建立排序二叉树顺序: "<