纯C++代码详解二叉树相关操作
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前言
大家好，今天给大家带来的是二叉树的相关操作，希望能够给大家带来帮助。
二叉树的概念
二叉树（Binary tree）是树形结构的一个重要类型。许多实际问题抽象出来的数据结构往往是二叉树形式，即使是一般的树也能简单地转换为二叉树，而且二叉树的存储结构及其算法都较为简单，因此二叉树显得特别重要。二叉树特点是每个节点最多只能有两棵子树，且有左右之分 。
二叉树的相关术语
①节点：包含一个数据元素及若干指向子树分支的信息 。
②节点的度：一个节点拥有子树的数目称为节点的度 。
③叶子节点：也称为终端节点，没有子树的节点或者度为零的节点 。
④分支节点：也称为非终端节点，度不为零的节点称为非终端节点 。
⑤树的度：树中所有节点的度的最大值 。
⑥节点的层次：从根节点开始，假设根节点为第1层，根节点的子节点为第2层，依此类推，如果某一个节点位于第L层，则其子节点位于第L+1层 。
⑦树的深度：也称为树的高度，树中所有节点的层次最大值称为树的深度 。
相关操作菜单
//菜单
void menu()
{
cout << "\t\t\t******************************************************************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 1.输入-1 退出程序 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 2.输入1 初始化二叉树 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 3.输入2 对二叉树先序遍历 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 4.输入3 对二叉树中序遍历 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 5.输入4 对二叉树后序遍历 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 6.输入5 对二叉树层次遍历 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 7.输入6 二叉树深度 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 8.输入7 二叉树叶子结点数 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 9.输入8 二叉树的结点数 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t******************************************************************" << endl;
}
二叉树的构造
//构造二叉树
typedef struct Binode
{
//数据域
char data;
//定义左孩子和右孩子
struct Binode*lchid, *rchid;
}Binode, *StrBinode;
创建二叉树
//先序遍历创建二叉树
void creatBinode(StrBinode&T)
{
cin >> ch;
if (ch == '#')
{
//如果输入是#的话就说明根结点就是叶子结点
//就没必要再去进行开辟一个二叉树空间
T = NULL;
}
else
{
T = new Binode;
T->data = ch;
creatBinode(T->lchid);
creatBinode(T->rchid);
}
}
先序遍历二叉树
//先序遍历二叉树
void visitBinode(StrBinode&T)
{
if (T!=NULL)
{
cout << T->data << " ";
visitBinode(T->lchid);
visitBinode(T->rchid);
}
if(T==NULL)
{
cout << "#" << " ";
}
}
中序遍历二叉树
//中序遍历二叉树
void MidvisitBinode(StrBinode&T)
{
if (T != NULL)
{
visitBinode(T->lchid);
cout << T->data << " ";
visitBinode(T->rchid);
}
if (T == NULL)
{
cout << "#" << " ";
}
}
后序遍历二叉树
//后序遍历二叉树
void BackvisitBinode(StrBinode&T)
{
if (T != NULL)
{
visitBinode(T->lchid);
visitBinode(T->rchid);
cout << T->data << " ";
}
if (T == NULL)
{
cout << "#" << " ";
}
}
层次遍历二叉树
//二叉树的层次遍历
void Levelorder(StrBinode&HT)
{
StrBinode T;
T = new Binode;
//创建一个队列qu
queue<StrBinode> qu;
//将根结点的指针压入队列
qu.push(HT);
//当队列不为空的时候就继续进行循环
while (!qu.empty())
{
//让T里面存放队列中第一个元素的值
T = qu.front();
//C++自带的队列出队的话是删除值不返回值
qu.pop();
//访问出队元素的值
cout << T->data << " ";
//当该节点左孩子不为空的时候就让左孩子入队
if (T->lchid != NULL)
{
qu.push(T->lchid);
}
//当该节点右孩子不为空的时候就让左孩子入队
if (T->rchid != NULL)
{
qu.push(T->rchid);
}
}
}
二叉树的深度
//二叉树的深度
int deep(StrBinode&T)
{
if (T == NULL)
{
return 0;
}
else
{
int m = deep(T->lchid);
int n = deep(T->rchid);
if (m > n)
{
return (m + 1);
}
else
{
return (n + 1);
}
}
}
二叉树的叶子结点数
//求二叉树的叶子结点
int leaf(StrBinode&T)
{
//如果是空树
if (T == NULL)
{
//返回0
return 0;
}
//如果是叶子结点
if (T->lchid == NULL && T->rchid == NULL)
{
//返回1
return 1;
}
return leaf(T->lchid) + leaf(T->rchid);
}
二叉树的结点数
//求二叉树的结点数
int Nodecount(StrBinode&T)
{
//如果是根结点没有数据
if (T == NULL)
{
return 0;
}
else
{
return Nodecount(T->lchid) + Nodecount(T->rchid) + 1;
}
}
整体代码
#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
char ch = 0;
//构造二叉树
typedef struct Binode
{
//数据域
char data;
//定义左孩子和右孩子
struct Binode*lchid, *rchid;
}Binode, *StrBinode;
//先序遍历创建二叉树
void creatBinode(StrBinode&T)
{
cin >> ch;
if (ch == '#')
{
//如果输入是#的话就说明根结点就是叶子结点
//就没必要再去进行开辟一个二叉树空间
T = NULL;
}
else
{
T = new Binode;
T->data = ch;
creatBinode(T->lchid);
creatBinode(T->rchid);
}
}
//先序遍历二叉树
void visitBinode(StrBinode&T)
{
if (T!=NULL)
{
cout << T->data << " ";
visitBinode(T->lchid);
visitBinode(T->rchid);
}
if(T==NULL)
{
cout << "#" << " ";
}
}
//中序遍历二叉树
void MidvisitBinode(StrBinode&T)
{
if (T != NULL)
{
visitBinode(T->lchid);
cout << T->data << " ";
visitBinode(T->rchid);
}
if (T == NULL)
{
cout << "#" << " ";
}
}
//后序遍历二叉树
void BackvisitBinode(StrBinode&T)
{
if (T != NULL)
{
visitBinode(T->lchid);
visitBinode(T->rchid);
cout << T->data << " ";
}
if (T == NULL)
{
cout << "#" << " ";
}
}
//二叉树的层次遍历
void Levelorder(StrBinode&HT)
{
StrBinode T;
T = new Binode;
//创建一个队列qu
queue<StrBinode> qu;
//将根结点的指针压入队列
qu.push(HT);
//当队列不为空的时候就继续进行循环
while (!qu.empty())
{
//让T里面存放队列中第一个元素的值
T = qu.front();
//C++自带的队列出队的话是删除值不返回值
qu.pop();
//访问出队元素的值
cout << T->data << " ";
//当该节点左孩子不为空的时候就让左孩子入队
if (T->lchid != NULL)
{
qu.push(T->lchid);
}
//当该节点右孩子不为空的时候就让左孩子入队
if (T->rchid != NULL)
{
qu.push(T->rchid);
}
}
}
//二叉树的深度
int deep(StrBinode&T)
{
if (T == NULL)
{
return 0;
}
else
{
int m = deep(T->lchid);
int n = deep(T->rchid);
if (m > n)
{
return (m + 1);
}
else
{
return (n + 1);
}
}
}
//求二叉树的叶子结点
int leaf(StrBinode&T)
{
//如果是空树
if (T == NULL)
{
//返回0
return 0;
}
//如果是叶子结点
if (T->lchid == NULL && T->rchid == NULL)
{
//返回1
return 1;
}
return leaf(T->lchid) + leaf(T->rchid);
}
//求二叉树的结点数
int Nodecount(StrBinode&T)
{
//如果是根结点没有数据
if (T == NULL)
{
return 0;
}
else
{
return Nodecount(T->lchid) + Nodecount(T->rchid) + 1;
}
}
//菜单
void menu()
{
cout << "\t\t\t******************************************************************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 1.输入-1 退出程序 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 2.输入1 初始化二叉树 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 3.输入2 对二叉树先序遍历 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 4.输入3 对二叉树中序遍历 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 5.输入4 对二叉树后序遍历 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 6.输入5 对二叉树层次遍历 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 7.输入6 二叉树深度 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 8.输入7 二叉树叶子结点数 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t**************** 9.输入8 二叉树的结点数 *******************" << endl;
cout << "\t\t\t******************************************************************" << endl;
}
int main()
{
int n = 0;
StrBinode T;
menu();
while (cin >> n)
{
if (n < 0)
{
break;
}
switch (n)
{
case 1:
//初始化二叉树
cout << "请输入值对二叉树进行初始化" << endl;
creatBinode(T);
cout << "初始化完成" << endl;
break;
case 2:
//先序遍历
cout << "先序遍历的结果为" << endl;
visitBinode(T);
cout << "先序遍历结束" << endl;
break;
case 3:
//中序遍历
cout << "中序遍历的结果为" << endl;
MidvisitBinode(T);
cout << "中序遍历结束" << endl;
break;
case 4:
//后序遍历
cout << "后序遍历的结果为" << endl;
BackvisitBinode(T);
cout << "后序遍历结束" << endl;
break;
case 5:
//层次遍历
cout << "层次遍历的结果为" << endl;
Levelorder(T);
cout << "层次遍历结束" << endl;
break;
case 6:
cout << "二叉树的深度为：";
cout << deep(T) << endl;
break;
case 7:
cout << "二叉树的叶子结点数为：";
cout << leaf(T) << endl;
break;
case 8:
cout << "二叉树的结点数为；";
cout << Nodecount(T) << endl;
break;
default:
cout << "您的输入有误，请重新输入" << endl;
break;
}
}
return 0;
}结果展示
以上就是纯C++代码详解二叉树相关操作的详细内容，更多关于C++二叉树的资料请关注编程网其它相关文章！
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