C语言实现有序二叉树
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C语言实现有序二叉树相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
在cpp中使用的C语言
头文件
1 /* 有序二叉树 BsTree */ 2 #ifndef _BT_H 3 #define _BT_H 4 /*节点*/ 5 typedef struct BsTreeNode 6 { 7 int data;/* 数据 */ 8 struct BsTreeNode* left;/* 左子树 */ 9 struct BsTreeNode* right;/* 右子树 */ 10 }BSTREE_NODE; 11 /* 二叉树 */ 12 typedef struct BsTree 13 { 14 BSTREE_NODE* root;/* 树根 */ 15 size_t size;/* 大小 */ 16 }BSTREE; 17 /* 初始化为空树 */ 18 void bstree_init(BSTREE* bstree); 19 /* 释放剩余节点并恢复到初始状态 */ 20 void bstree_deinit(BSTREE* bstree); 21 /* 插入 */ 22 void bstree_insert(BSTREE* bstree, int data); 23 /* 删除 */ 24 bool bstree_erase(BSTREE* bstree, int data); 25 /* 删除所有匹配数据 */ 26 void bstree_remove(BSTREE* bstree, int data); 27 /* 清空 */ 28 void bstree_clear(BSTREE* bstree); 29 /* 更新 */ 30 void bstree_update(BSTREE* bstree, int _old, int _new); 31 /* 判断是否存在 */ 32 bool bstree_exist(BSTREE* bstree, int data); 33 /* 中序遍历 */ 34 void bstree_travel(BSTREE* bstree); 35 /* 大小 */ 36 size_t bstree_size(BSTREE* bstree); 37 /* 高度 */ 38 size_t bstree_height(BSTREE* bstree); 39 #endif /*_BT_H*/
实现
1 /* 有序二叉树 */ 2 #include <stdio.h> 3 #include <stdlib.h> 4 #include "bt.h" 5 6 /*********************** 内 部 接 口 ********************************/ 7 /* 创建节点 */ 8 static BSTREE_NODE* create_node(int data) 9 { 10 BSTREE_NODE* node = (BSTREE_NODE*)malloc(sizeof(BSTREE_NODE)); 11 node->data = data; 12 node->left = NULL; 13 node->right = NULL; 14 return node; 15 } 16 /* 销毁节点 */ 17 static void destory_node(BSTREE_NODE* node) 18 { 19 free(node); 20 } 21 /* 将node节点插入到以root为根的子树中 */ 22 static void insert(BSTREE_NODE* node, BSTREE_NODE** root) 23 { 24 if ( NULL == *root ) 25 *root = node; 26 else if (node) 27 { 28 if ( node->data < (*root)->data ) 29 insert(node, &((*root)->left)); 30 else 31 insert(node, &((*root)->right)); 32 } 33 } 34 /* 返回以参数root为根的子树中，数据与参数data匹配的节点的父节点中 35 * 指向该节点的指针型成员变量的地址 36 * 目的是在删除节点后，要将删除节点的子节点接到此变量的地址上。 37 */ 38 static BSTREE_NODE** find(int data, BSTREE_NODE** root) 39 { 40 if (NULL == *root) 41 return root; 42 if (data < (*root)->data) 43 return find(data, &(*root)->left); 44 if (data > (*root)->data) 45 return find(data, &(*root)->right); 46 return root; 47 } 48 /* 删除以参数root为根的子树 */ 49 static void clear(BSTREE_NODE** root) 50 { 51 if (*root) 52 { 53 clear(&(*root)->left); 54 clear(&(*root)->right); 55 destory_node(*root); 56 *root = NULL; 57 } 58 } 59 /* 中序遍历以参数root为根的子树 */ 60 static void travel(BSTREE_NODE* root) 61 { 62 if (root) 63 { 64 travel(root->left); 65 printf("%d ", root->data); 66 travel(root->right); 67 } 68 } 69 /* 返回以参数root为根的子树的高度 */ 70 static size_t height(BSTREE_NODE* root) 71 { 72 if (root) 73 { 74 size_t lh = height(root->left); 75 size_t rh = height(root->right); 76 return (((lh > rh) ? lh : rh) + 1); 77 } 78 return 0; 79 } 80 /*********************** 外 部 接 口 ********************************/ 81 /* 初始化为空树 */ 82 void bstree_init(BSTREE* bstree) 83 { 84 bstree->root = NULL; 85 bstree->size = 0; 86 } 87 /* 释放剩余节点并恢复到初始状态 */ 88 void bstree_deinit(BSTREE* bstree) 89 { 90 clear(&bstree->root); 91 bstree->size = 0; 92 } 93 /* 插入 */ 94 void bstree_insert(BSTREE* bstree, int data) 95 { 96 insert(create_node(data), &bstree->root); 97 ++bstree->size; 98 } 99 /* 删除 */ 100 bool bstree_erase(BSTREE* bstree, int data) 101 { 102 BSTREE_NODE** node = find(data, &bstree->root); 103 if (*node) 104 { 105 /* 将匹配节点的左子树插入其右子树 */ 106 insert((*node)->left, &(*node)->right); 107 BSTREE_NODE* tmp = *node; 108 /* 用匹配节点的右子树的根节点取代匹配节点 */ 109 *node = (*node)->right; 110 /* 销毁匹配节点 */ 111 destory_node(tmp); 112 --bstree->size; 113 return true; 114 } 115 return false; 116 } 117 /* 删除所有匹配数据 */ 118 void bstree_remove(BSTREE* bstree, int data) 119 { 120 while(bstree_erase(bstree, data)); 121 } 122 /* 清空 */ 123 void bstree_clear(BSTREE* bstree) 124 { 125 bstree_deinit(bstree); 126 } 127 /* 更新 */ 128 void bstree_update(BSTREE* bstree, int _old, int _new) 129 { 130 while(bstree_erase(bstree, _old)) 131 bstree_insert(bstree, _new); 132 } 133 /* 判断是否存在 */ 134 bool bstree_exist(BSTREE* bstree, int data) 135 { 136 return *find(data, &bstree->root) != NULL; 137 } 138 /* 中序遍历 */ 139 void bstree_travel(BSTREE* bstree) 140 { 141 travel(bstree->root); 142 printf("\n"); 143 } 144 /* 大小 */ 145 size_t bstree_size(BSTREE* bstree) 146 { 147 return bstree->size; 148 } 149 /* 高度 */ 150 size_t bstree_height(BSTREE* bstree) 151 { 152 return height(bstree->root); 153 }
测试用例
1 /* 有序二叉树 */ 2 #include <stdio.h> 3 #include <stdlib.h> 4 #include <time.h> 5 #include "bt.h" 6 7 int main () 8 { 9 srand((unsigned)time(NULL)); 10 BSTREE bstree; 11 bstree_init(&bstree); 12 int i; 13 for (i = 0; i < 10; ++i) 14 bstree_insert(&bstree, rand()%100); 15 16 bstree_travel(&bstree); 17 bstree_clear(&bstree); 18 bstree_insert(&bstree, 50); 19 bstree_insert(&bstree, 70); 20 bstree_insert(&bstree, 20); 21 bstree_insert(&bstree, 60); 22 bstree_insert(&bstree, 40); 23 bstree_insert(&bstree, 30); 24 bstree_insert(&bstree, 10); 25 bstree_insert(&bstree, 90); 26 bstree_insert(&bstree, 80); 27 bstree_travel(&bstree); 28 printf("大小：%u\n树高：%u\n", 29 bstree_size(&bstree), bstree_height(&bstree)); 30 31 bstree_erase(&bstree, 20); 32 bstree_travel(&bstree); 33 bstree_insert(&bstree, 70); 34 bstree_insert(&bstree, 70); 35 bstree_travel(&bstree); 36 bstree_update(&bstree, 70, 200); 37 bstree_travel(&bstree); 38 bstree_remove(&bstree, 200); 39 bstree_travel(&bstree); 40 if (bstree_exist(&bstree, /*20*/40)) 41 printf("有！\n"); 42 else 43 printf("没有！\n"); 44 45 bstree_deinit(&bstree); 46 system("pause"); 47 return 0; 48 }
练习：（一般的二叉树）
已知某二叉树前序遍历的结果为：1 2 4 7 3 5 6 8
中序遍历的结果为：4 7 2 1 5 3 8 6
编写三个函数分别用于重建二叉树、前序遍历和中序遍历。
以上是关于C语言实现有序二叉树的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章