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C语言数据结构(14)--二叉树的前序、中序、后序、层序遍历算法及代码实现

2020-02-06 10:53 826 查看

背景

在上一篇中,已经构造了一个二叉树,并且对其进行了遍历输出,实际上处于不同的需求,对二叉树节点的遍历顺序有不同的做法,本文就研究下最常用的二叉树的四种遍历算法。

先给一个标准的二叉树:

前序遍历

前表示前面、先前的意思,序是顺序的意思,前序遍历是指根节点的访问顺序是在前面的,所以:

前序遍历:总是先访问根节点、然后访问左子树、然后访问右子树

所以对于上面的二叉树,前序遍历顺序为:

A-B-D-E-C-F-G

中序遍历

中表示的中间的意思,中序遍历是指根节点的访问顺序是在中间的,所以:

中序遍历:总是先访问左子树、然后访问根节点、然后访问右子树

所以对于上面的二叉树,中序遍历顺序为:

D-B-E-A-F-C-G

后序遍历

后是后面,后来的意思,后续遍历是指根节点的访问顺序是在后面的,所以:

后序遍历:总是先访问左子树、然后访问右子树、然后访问根节点

所以对于上面的二叉树,后序遍历顺序为:

D-E-B-F-G-C-A

层序遍历

这个好理解,按层次访问,所以:

层序遍历:自上层至下层,同层自左至右遍历

所以对于上面的二叉树,层序遍历顺序为:

A-B-C-D-E-F-G

代码实现

分析清楚了如何遍历的,代码实现也就水到渠成啦。

#include<stdio.h>

/*
* 二叉树的前序、中序、后序、层序遍历演示DEMO
* 作者:熊猫大大
* 时间:2019-12-08
*/
#include <stdio.h>

typedef struct {
char data;//数据区域(为了保存ABCD,直接用char当做数据域,便于和文章中的插图对应,稳!)
struct BinaryTreeNode* left;//左子节点
struct BinaryTreeNode* right;//右子节点
}BinaryTreeNode;

//为树的当前节点添加左子节点
int addLeftChild(BinaryTreeNode* curNode, char leftData)
{
//分配新节点
BinaryTreeNode* leftNode = (BinaryTreeNode*)malloc(sizeof(BinaryTreeNode));
//为新节点挂载数据
leftNode->data = leftData;
//新节点暂时无子节点
leftNode->left = NULL;
leftNode->right = NULL;
//将新节点挂到当前节点下
curNode->left = leftNode;
return 1;
}

//为树的当前节点添加右子节点
int addRightChild(BinaryTreeNode* curNode, char rightData)
{
//分配新节点
BinaryTreeNode* rightNode = (BinaryTreeNode*)malloc(sizeof(BinaryTreeNode));
//为新节点挂载数据
rightNode->data = rightData;
//新节点暂时无子节点
rightNode->left = NULL;
rightNode->right = NULL;
//将新节点挂到当前节点下
curNode->right = rightNode;
return 1;
}

// 前序遍历,根--左--右
void preOrder(BinaryTreeNode *node)
{

if (node == NULL) {
return;
}
printf("%c ", node->data);
preOrder(node->left);
preOrder(node->right);
}

// 中序遍历,左--根--右
void midOrder(BinaryTreeNode *node)
{

if (node == NULL) {
return;
}
midOrder(node->left);
printf("%c ", node->data);
midOrder(node->right);
}

// 后序遍历,左--根--右
void afterOrder(BinaryTreeNode *node)
{

if (node == NULL) {
return;
}
afterOrder(node->left);
afterOrder(node->right);
printf("%c ", node->data);
}

//----------------------------------------------------------------------------------------------------测试入口区域
int main()
{
//设定根节点
BinaryTreeNode root;
//根节点A
root.data = 'A';
addLeftChild(&root, 'B');
addRightChild(&root, 'C');
//为B节点增加子节点
addLeftChild(root.left, 'D');
addRightChild(root.left, 'E');
//为C节点增加子节点
addLeftChild(root.right, 'F');
addRightChild(root.right, 'G');
printf("\n前序遍历:");
preOrder(&root);
printf("\n中序遍历:");
midOrder(&root);
printf("\n后序遍历:");
afterOrder(&root);

return 1;
}

PS:层序遍历有点复杂,后续实现。

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