二叉树层次遍历（包含C语言实现代码）

Posted 2021-04-09 编程大师

前边介绍了二叉树的先序、中序和后序的遍历算法，运用了栈的数据结构，主要思想就是按照先左子树后右子树的顺序依次遍历树中各个结点。

本节介绍另外一种遍历方式：按照二叉树中的层次从左到右依次遍历每层中的结点。具体的实现思路是：通过使用队列的数据结构，从树的根结点开始，依次将其左孩子和右孩子入队。而后每次队列中一个结点出队，都将其左孩子和右孩子入队，直到树中所有结点都出队，出队结点的先后顺序就是层次遍历的最终结果。

图1 二叉树

层次遍历的实现过程

例如，层次遍历图 1 中的二叉树：

• 首先，根结点 1 入队；

• 根结点 1 出队，出队的同时，将左孩子 2 和右孩子 3 分别入队；

• 队头结点 2 出队，出队的同时，将结点 2 的左孩子 4 和右孩子 5 依次入队；

• 队头结点 3 出队，出队的同时，将结点 3 的左孩子 6 和右孩子 7 依次入队；

• 不断地循环，直至队列内为空。

实现代码

#include <stdio.h>#define TElemType int//初始化队头和队尾指针开始时都为0int front=0,rear=0;typedef struct BiTNode{ TElemType data;//数据域 struct BiTNode *lchild,*rchild;//左右孩子指针}BiTNode,*BiTree;void CreateBiTree(BiTree *T){ *T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->data=1; (*T)->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));  (*T)->lchild->data=2; (*T)->lchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->lchild->rchild->data=5; (*T)->lchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild=NULL;  (*T)->rchild->data=3; (*T)->rchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->lchild->data=6; (*T)->rchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild=NULL;  (*T)->rchild->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); (*T)->rchild->rchild->data=7; (*T)->rchild->rchild->lchild=NULL; (*T)->rchild->rchild->rchild=NULL;  (*T)->lchild->lchild->data=4; (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL;}//入队函数void EnQueue(BiTree *a,BiTree node){ a[rear++]=node;}//出队函数BiTNode* DeQueue(BiTNode** a){ return a[front++];}//输出函数void displayNode(BiTree node){ printf("%d ",node->data);}int main() { BiTree tree; //初始化二叉树 CreateBiTree(&tree); BiTNode * p; //采用顺序队列，初始化创建队列数组 BiTree a[20]; //根结点入队 EnQueue(a, tree); //当队头和队尾相等时，表示队列为空 while(front<rear) { //队头结点出队 p=DeQueue(a); displayNode(p); //将队头结点的左右孩子依次入队 if (p->lchild!=NULL) { EnQueue(a, p->lchild); } if (p->rchild!=NULL) { EnQueue(a, p->rchild); } } return 0;}

运行结果：

1 2 3 4 5 6 7