c++实现二叉树(递归)
首先先来看一下树的结构:
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树是n(n>=0)个有限个数据的元素集合,形状像一颗倒过来的树。
而二叉树就是树的一种特殊结构:
完全二叉树的数组表示
链表存储表示
下面我就实现一下二叉链的这种结构:
首先是它的节点的结构:
templatestruct BinaryTreeNode { public: BinaryTreeNode(const T &data)//构造函数 :_left(NULL) ,_right(NULL) ,_data(data) {} public: BinaryTreeNode * _left;//左子树 BinaryTreeNode * _right;//右子树 T _data;//数据项 };
然后是它的基本成员函数:
templateclass BinaryTree { typedef BinaryTreeNode Node;//重命名struct结构 public: BinaryTree()//无参的构造函数 :_root(NULL) {} BinaryTree(const T* a, size_t size, const T& invalid)//有参构造函数 :_root(NULL) { size_t index = 0; _root = _CreatBinaryTree(a, size, invalid, index); } BinaryTree(const BinaryTree & t)//拷贝构造 :_root(NULL) { _root = _Copy(t._root); } BinaryTree & operator=(BinaryTree t)//赋值运算符的重载 { if (this != &t)//防止自赋值 { swap(_root, t._root); } return *this; } ~BinaryTree()//析构函数 { if (_root) { _Delete(_root); } } void PrevOrder()//前序遍历 { _PrevOrder(_root); cout << "over"< _left = _CreatBinaryTree(a, size, invalid, ++index);//递归创建左子树 cur->_right = _CreatBinaryTree(a, size, invalid, ++index);//递归创建右子树 } return cur; } //复制二叉树 Node* _Copy(Node * root) { Node * cur = NULL; if (root == NULL) { return NULL; } cur = new Node(root->_data);//创建该节点 cur->_left = _Copy(root->_left); cur->_right = _Copy(root->_right); return cur; } //删除 void _Delete(Node * &root) { if (root == NULL) { return; } if (root->_left == NULL && root->_right == NULL)//该节点没有左右孩子 { delete root;//释放该节点 root = NULL; return; } _Delete(root->_left); _Delete(root->_right); } //前序遍历:根节点--左子树--右子树 void _PrevOrder(Node * root) { if (root == NULL) { return; } cout << root->_data << "->"; _PrevOrder(root->_left); _PrevOrder(root->_right); } //中序遍历:左子树--根节点--右子树 void _InOrder(Node * root) { if (root == NULL) { return; } _PrevOrder(root->_left); cout << root->_data << "->"; _PrevOrder(root->_right); } //后序遍历:左子树--右子树--根节点 void _PostOrder(Node * root) { if (root == NULL) { return; } _PrevOrder(root->_left); _PrevOrder(root->_right); cout << root->_data << "->"; } //层次遍历 void _LevelOrder(Node* root) { queue q; if (root == NULL) { return; } q.push(root); while (!q.empty()) { if (q.front()->_left != NULL) { q.push(q.front()->_left); } if (q.front()->_right != NULL) { q.push(q.front()->_right); } cout << q.front()->_data << "->"; q.pop(); } } //节点个数 size_t _Size(Node * root) { if (root == NULL) { return 0; } return _Size(root->_left) + _Size(root->_right) + 1;//当左子树或者右子树不为空时,该节点有数据 } //二叉树的深度 size_t _Depth(Node * root) { if (root==NULL) { return 0; } size_t leftDepth = _Depth(root->_left); size_t rightDepth = _Depth(root->_right); /*if (leftDepth >= rightDepth) { return leftDepth + 1; } else return rightDepth + 1;*/ return leftDepth > rightDepth?leftDepth + 1 : rightDepth+1; } //叶子节点个数 size_t _LeafSize(Node * root) { size_t size = 0; if (root == NULL) { return size; } if (root->_left == NULL&&root->_right == NULL) { size++; return size; } return _LeafSize(root->_left)+_LeafSize(root->_right); } private: Node * _root;//根节点 };
测试用例以及结果如下:
void Test() { int array1[10] = { 1, 2, 3, '#', '#', 4, '#' , '#', 5, 6 }; BinaryTreeb1(array1, 10, '#'); cout << "前序遍历:"; b1.PrevOrder(); cout << "中序遍历:"; b1.InOrder(); cout << "后序遍历:"; b1.PostOrder(); cout << "层次遍历:"; b1.LevelOredr(); cout << endl; cout << "节点数:" << b1.Size() << endl; cout << "深度:" << b1.Depth() << endl; cout << "叶子节点数:" << b1.LeafSize() << endl; cout << endl; BinaryTree b2(b1); cout << "前序遍历:"; b2.PrevOrder(); cout << "中序遍历:"; b2.InOrder(); cout << "后序遍历:"; b2.PostOrder(); cout << "层次遍历:"; b2.LevelOredr(); cout << endl; cout << "节点数:" << b2.Size() << endl; cout << "深度:" << b2.Depth() << endl; cout << "叶子节点数:" << b2.LeafSize() << endl; cout << endl; BinaryTree b3; b3 = b1; cout << "前序遍历:"; b3.PrevOrder(); cout << "中序遍历:"; b3.InOrder(); cout << "后序遍历:"; b3.PostOrder(); cout << "层次遍历:"; b3.LevelOredr(); cout << endl; cout << "节点数:" << b3.Size() << endl; cout << "深度:" << b3.Depth() << endl; cout << "叶子节点数:" << b3.LeafSize() << endl; }
当前题目:c++实现二叉树(递归)
文章起源:http://myzitong.com/article/ggjdhs.html