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个人专栏:C语言数据结构

前言

嗨٩(๑❛ᴗ❛๑)۶,我们在刚进行了解二叉树时就向大家讲解了二叉树有两种表示方法——顺序结构和链式结构顺序结构在前面几篇就已经进行了讲解,那么今天我们来介绍二叉树的链式结构
本文相关知识传送门:函数的栈帧的创建和销毁(超详细版本图文丰富)
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一、创建二叉树链式结构(用链表实现)

在学习二叉树的基本操作前,需先要创建一棵二叉树,然后才能学习其相关的基本操作。

1、二叉树结构的创建

我们用链表来实现二叉树,相当于用链表来表示二叉树节点之间的关系,因为为二叉树,所以我们这里
用data表示当前节点数据
用指针left表示左孩子,也就是左节点
用指针right表示右孩子,也就是右节点

其结构代码如下

#include <stdio.h>
  #include <assert.h>
    typedef int BTDataType;
    //二叉树
    typedef struct BinaryTreeNode
    {
    BTDataType data;//当前节点数据
    struct BinaryTree* left; //当前结点指向的左子树地址
    struct BinaryTree* right;//当前结点指向的右子树地址
    }BTNode;

2、手动创建链式二叉树

由于现在大家对二叉树结构掌握还不够深入,为了降低大家学习成本,此处手动快速创建一棵简单的二叉树,快速进入二叉树操作学习,等二叉树结构了解的差不多时,我们反过头再来研究二叉树真正的创建方式。
这里我们以下图为例,创建一个简单的链式二叉树
在这里插入图片描述

#include<stdio.h>
  typedef int BTDataType;
  typedef struct BinaryTreeNode
  {
  BTDataType data;
  struct BinaryTreeNode* left;
  struct BinaryTreeNode* right;
  }BTNode;
  BTNode* BuyNode(int x)
  {
  BTNode* node = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
  if (node == NULL)
  {
  perror("malloc fail");
  return NULL;
  }
  node->data = x;
  node->left = NULL;
  node->right = NULL;
  return node;
  }
  BTNode* CreatBinaryTree()
  {
  BTNode* node1 = BuyNode(1);
  BTNode* node2 = BuyNode(2);
  BTNode* node3 = BuyNode(3);
  BTNode* node4 = BuyNode(4);
  BTNode* node5 = BuyNode(5);
  BTNode* node6 = BuyNode(6);
  node1->left = node2;
  node1->right = node4;
  node2->left = node3;
  node4->left = node5;
  node4->right = node6;
  return node1;
  }
  int main()
  {
  BTNode* root = CreatBinaryTree();
  return 0;
  }

注意:上述代码并不是创建二叉树的方式,真正创建二叉树方式后序详解重点讲解。
再看二叉树基本操作前,再回顾下二叉树的概念,

  • 二叉树是:
  1. 空树
  2. 非空:根结点,根结点的左子树、根结点的右子树组成的。
    而左子树和右子树也是由左右子树节点和根节点组成,从概念中可以看出,二叉树定义是递归式的,因此后序基本操作中基本都是按照该概念实现的。

二、二叉树的遍历

二叉树的操作离不开树的遍历,让我们看看都有哪些遍历方式吧!

1、遍历规则

按照规则,二叉树的遍历有:前序、中序、后序的递归结构遍历
(1)前序遍历(Preorder Traversal亦称先序遍历)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之前。
访问顺序:根节点,左子树,右子树
(2)中序遍历(Inorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之中(间)。
访问顺序:左子树,根节点,右子树
(3)后序遍历(Postorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之后。
访问顺序:左子树,右子树,根节点
相当于就是根的访问顺序不同

2、前序遍历

(1)前序遍历思路

在这里插入图片描述
我们对这个进行分析,对它进行前序遍历,我们可以通过下面这张图来理解,序号表示递归顺序,逻辑就是根节点->左子树->右子树,若子树不为空,就先访问它的根节点->左子树->右子树,直到为空,再回去继续另一个子树
在这里插入图片描述
按照我们的思路结果应该如下,N表示空指针
在这里插入图片描述

下面我们使用代码实现

(2)代码实现

按照前面的思路我们来使用代码实现,这里空用N表示
这里只展示前序遍历代码,前面构建链式结构代码就不展示了
代码如下:

void PrevOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
printf("N ");
return;
}
printf("%d ", root->data);
PrevOrder(root->left);
PrevOrder(root->right);
}
int main()
{
BTNode* root = CreatBinaryTree();
PrevOrder(root);
return 0;
}

结果,与我们的思路一致,正确
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2、中序遍历

同理,中序遍历就是左子树->根节点->右子树
所以只需把打印放在中间就行啦

void InOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
printf("N ");
return;
}
InOrder(root->left);
printf("%d ", root->data);
InOrder(root->right);
}
int main()
{
BTNode* root = CreatBinaryTree();
InOrder(root);
return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

这里就不再做介绍了

3、后序遍历

就是左子树->右子树->根节点
代码

//后序遍历——左右根
void PostOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
printf("N ");
return;
}
PostOrder(root->left);
PostOrder(root->right);
printf("%d ", root->data);
}
int main()
{
BTNode* root = CreatBinaryTree();
PostOrder(root);
return 0;
}

结果
在这里插入图片描述

三、结束语

本篇到这里就结束啦ヾ(◍°∇°◍)ノ゙,可能篇幅有些短,本文主要讲了二叉树链式结构的实现及二叉树遍历的规则及实现,下一篇我们就要将链式二叉树功能的相关实现和判断,欢迎大家来阅读!感谢大家的支持啦!
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