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leetcode【数据结构简介】《N叉树》卡片 - 遍历

2020-04-21 21:29 429 查看

Authur Whywait 做一块努力吸收知识的海绵
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《N叉树》卡片将把我们关于二叉树的认知衍生到N叉树 (N - ary Tree) 。

N叉树的遍历

  • N叉树的后序遍历🚩
  • N叉树的层次遍历🚩
  • 遍历

    对应于二叉树的四种遍历方式:前序遍历,中序遍历,后序遍历以及层序遍历(详情请点击传送门),N叉树也有。

    不过对于中序遍历来说,只有在二叉树中有明确定义。而且N叉树的中序遍历无标准定义,实践中也不常用到,所以我们跳过N叉树的中序遍历部分。

    具体遍历方式

    1. 前序遍历:在N叉树中,先访问根节点,然后逐个遍历以其子节点为根的子树。
    2. 后序遍历:在N叉树中,先逐个遍历以根节点的子节点为根的子树,最后访问根节点。
    3. 层序遍历:N叉树的层序遍历与二叉树的一致。在树中进行广度优先搜索时,我们按照层序的顺序进行遍历。

    接下来是相关编程练习~

    N叉树的前序遍历🚩

    给定一个 N 叉树,返回其节点值的前序遍历。

    递归法

    # define SIZE 100000
    
    void preorderNtree(struct Node* root, int* nums, int* returnSize){
    if(!root) return;
    nums[(*returnSize)++] = root->val;
    for(int i=0; i<root->numChildren; i++) preorderNtree(root->children[i], nums, returnSize);
    }
    
    int* preorder(struct Node* root, int* returnSize) {
    * returnSize = 0;
    if(!root) return NULL;
    int* nums = (int *)malloc(sizeof(int) * SIZE);
    preorderNtree(root, nums, returnSize);
    return nums;
    }

    类似二叉树前序遍历的递归,套用之前程序模板即可。

    N叉树的后序遍历🚩

    给定一个 N 叉树,返回其节点值的后序遍历。

    递归法

    # define SIZE 100000
    
    void postorderNtree(struct Node* root, int* nums, int* returnSize){
    if(!root) return;
    for(int i=0; i<root->numChildren; i++) postorderNtree(root->children[i], nums, returnSize);
    nums[(*returnSize)++] = root->val;
    }
    
    int* postorder(struct Node* root, int* returnSize) {
    * returnSize = 0;
    if(!root) return NULL;
    int* nums = (int *)malloc(sizeof(int) * SIZE);
    postorderNtree(root, nums, returnSize);
    return nums;
    }

    N叉树的层次遍历🚩

    给定一个 N 叉树,返回其节点值的层序遍历。 (即从左到右,逐层遍历)。

    分析

    只需对二叉树的层次遍历([详情请点击传送门]的代码略作修改即可(https://blog.csdn.net/AuthurWhywat/article/details/105253887))

    BFS算法

    /*
    * @lc app=leetcode.cn id=429 lang=c
    *
    * [429] N叉树的层序遍历
    */
    
    /**
    * Definition for a Node.
    * struct Node {
    *     int val;
    *     int numChildren;
    *     struct Node** children;
    * };
    */
    
    /**
    * Return an array of arrays of size *returnSize.
    * The sizes of the arrays are returned as *returnColumnSizes array.
    * Note: Both returned array and *columnSizes array must be malloced, assume caller calls free().
    */
    // typedef struct Node{
    //     elementtype elementname;
    // } name, * pointer;
    
    // struct Node {
    //     int val;
    //     int numChildren;
    //     struct Node** children;
    // };
    // # include<stdlib.h>
    
    # define DEEP 100000
    # define NODE 500000
    
    int** levelOrder(struct Node* root, int* returnSize, int** returnColumnSizes) {
    * returnSize = 0;
    * returnColumnSizes = (int *)malloc(sizeof(int) * NODE);
    * returnColumnSizes = 0;
    if(!root) return NULL;
    int **array = (int **)malloc(sizeof(int*) * DEEP);
    
    struct Node* queue = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node) * NODE);
    int front=0, tail=0;
    * returnColumnSizes = (int *)malloc(sizeof(int) * NODE);
    
    array[* returnSize] = (int *)malloc(sizeof(int));
    array[* returnSize][0] = root->val;
    (* returnColumnSizes)[* returnSize] = 1;
    queue[tail++] = *root;
    
    while(front<tail){
    (* returnSize)++;
    int counter=0;
    int size=tail-front;
    array[* returnSize] = (int *)malloc(sizeof(int) * NODE);
    for(int i=0; i<size; i++){
    if(!queue[front].numChildren){
    front++;
    continue;
    }
    for(int j=0; j<queue[front].numChildren; j++){
    queue[tail++] = *(queue[front].children[j]);
    array[* returnSize][counter++] = (*(queue[front].children[j])).val;
    }
    front++;
    }
    (* returnColumnSizes)[* returnSize] = counter;
    }
    return array;
    }

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