C语言实现二叉树的基本操作

Posted 2020-06-21 乞力马扎罗的雪CYF

       我在前面的博客中讲解了链表、栈和队列，这些数据结构其实都是线性表，并且给出了详细的实现。从今天开始，我们将要来学习树，树作为一种数据结构我们经常会用到，作为起步和基础，我们先来实现二叉树，也就是每个节点有不超过2个子节点的树。对于树的操作，最基本的创建、遍历、求树高、节点数等。代码上传至 https://github.com/chenyufeng1991/BinaryTree 。

（1）节点的定义

typedef int elemType;
typedef struct BTNode{

    elemType data;
    struct BTNode *lChild;
    struct BTNode *rChild;
}BiTNode,*BiTree;

（2）二叉树的创建

//先序创建二叉树
int CreateBiTree(BiTree *T){

    elemType ch;

    scanf("%d",&ch);

    if (ch == -1) {
        T = NULL;
    }else{

        *T = (BiTree )malloc(sizeof(BiTNode));

        (*T)->data = ch;
        printf("输入%d的左子节点：",ch);
        CreateBiTree(&(*T)->lChild);
        printf("输入%d的右子节点：",ch);
        CreateBiTree(&(*T)->rChild);
    }

    return 1;
}

（3）先序遍历二叉树

//先序遍历二叉树
void PreOrderBiTree(BiTree T){

    if (T == NULL) {
        return;
    }else{

        printf("%d ",T->data);
        PreOrderBiTree(T->lChild);
        PreOrderBiTree(T->rChild);
    }
}

（4）中序遍历二叉树

//中序遍历二叉树
void MiddleOrderBiTree(BiTree T){

    if (T == NULL) {
        return;
    }else{

        MiddleOrderBiTree(T->lChild);
        printf("%d ",T->data);
        MiddleOrderBiTree(T->rChild);
    }
}

（5）后续遍历二叉树

//后续遍历二叉树
void PostOrderBiTree(BiTree T){

    if (T == NULL) {
        return;
    }else{

        PostOrderBiTree(T->lChild);
        PostOrderBiTree(T->rChild);
        printf("%d ",T->data);
    }
}

（6）二叉树的深度

//二叉树的深度
int TreeDeep(BiTree T){

    int deep = 0;
    if (T) {
        int leftdeep = TreeDeep(T->lChild);
        int rightdeep = TreeDeep(T->rChild);
        deep = leftdeep >= rightdeep?leftdeep+1:rightdeep+1;
    }

    return deep;
}

（7）叶子节点个数

//叶子节点个数
int count;
int LeafCount(BiTree T){

    if (T) {
        if (T->lChild == NULL && T->rChild == NULL) {
            count++;
        }

        LeafCount(T->lChild);
        LeafCount(T->rChild);
    }

    return count;
}

（8）测试函数

//主函数
int main(int argc,const char *argv[]){

    BiTree T;
    int depth,leafCount = 0;
    printf("请输入第一个节点的值，-1表示没有叶节点：\n");
    CreateBiTree(&T);

    printf("先序遍历二叉树：");
    PreOrderBiTree(T);
    printf("\n");

    printf("中序遍历二叉树：");
    MiddleOrderBiTree(T);
    printf("\n");

    printf("后续遍历二叉树：");
    PostOrderBiTree(T);
    printf("\n");

    depth = TreeDeep(T);
    printf("树的深度为：%d\n",depth);

    leafCount = LeafCount(T);
    printf("叶子节点个数:%d\n",leafCount);

    return 0;
}