二叉樹按層遍歷演算法

㈠ 設二叉樹以二叉鏈表存儲，試設計演算法，實現二叉樹的層序遍歷。

按層次遍歷演算法如下：
#include <iostream>
using namespace std;

typedef struct treenode { //樹結點結構
int data;
struct treenode *left;
struct treenode *right;
}TreeNode;

typedef struct stack{ //棧結點結構
TreeNode *node;
struct stack *next;
}STACK;

void Traversal(TreeNode *root)
{
STACK *head = NULL;
STACK *tail = NULL;
if (root != NULL) //根結點入棧
{
head = new STACK();
head->next = NULL;
head->node = root;
tail = head;
}
while(head != NULL)
{
STACK *temp;
if (head->node->left != NULL) //棧頂結點的左結點入棧
{
temp = new STACK();
temp->next = NULL;
temp->node = head->node->left;
tail->next = temp;
tail = temp;
}

if (head->node->right != NULL) //棧頂結點的右結點入棧
{
temp = new STACK();
temp->next = NULL;
temp->node = head->node->right;
tail->next = temp;
tail = temp;
}
cout<<head->node->data<<endl; //結點出棧
temp = head;
head = head->next;
delete(head);
}
}

㈡ 二叉樹中的層序遍歷

層次遍歷就是按二叉樹的每一層的順序來遍歷，也就是先訪問根結果，然後訪問第一層，接著訪問第二層...
38題應選:B。大致是先從層次上看出二叉樹的根結點為然後從中序中可以看出DBA為左邊的結點，CE為右邊的結點。然後結合兩個可以發現D、E分別是第二層的左右子結點。而B，A則分別為第三層第四層的右結點，C是第三層上的左結點。

㈢ 遍歷二叉樹

遍歷方案：
1．遍歷方案
從二叉樹的遞歸定義可知，一棵非空的二叉樹由根結點及左、右子樹這三個基本部分組成。因此，在任一給定結點上，可以按某種次序執行三個操作：
（1）訪問結點本身(N)，
（2）遍歷該結點的左子樹(L)，
（3）遍歷該結點的右子樹(R)。
以上三種操作有六種執行次序：
NLR、LNR、LRN、NRL、RNL、RLN。
注意：
前三種次序與後三種次序對稱，故只討論先左後右的前三種次序。
2．三種遍歷的命名
根據訪問結點操作發生位置命名：
① NLR：前序遍歷(PreorderTraversal亦稱(先序遍歷))
——訪問結點的操作發生在遍歷其左右子樹之前。
② LNR：中序遍歷(InorderTraversal)
——訪問結點的操作發生在遍歷其左右子樹之中(間)。
③ LRN：後序遍歷(PostorderTraversal)
——訪問結點的操作發生在遍歷其左右子樹之後。
注意：
由於被訪問的結點必是某子樹的根，所以N(Node)、L(Left subtree)和R(Right subtree)又可解釋為根、根的左子樹和根的右子樹。NLR、LNR和LRN分別又稱為先根遍歷、中根遍歷和後根遍歷。
遍歷演算法
1．中序遍歷的遞歸演算法定義：
若二叉樹非空，則依次執行如下操作：
(1)遍歷左子樹；
(2)訪問根結點；
(3)遍歷右子樹。
2．先序遍歷的遞歸演算法定義：
若二叉樹非空，則依次執行如下操作：
(1) 訪問根結點；
(2) 遍歷左子樹；
(3) 遍歷右子樹。
3．後序遍歷得遞歸演算法定義：
若二叉樹非空，則依次執行如下操作：
(1)遍歷左子樹；
(2)遍歷右子樹；
(3)訪問根結點。
4．中序遍歷的演算法實現
用二叉鏈表做為存儲結構，中序遍歷演算法可描述為：
void InOrder(BinTree T)
{ //演算法里①~⑥是為了說明執行過程加入的標號
① if(T) { // 如果二叉樹非空
② InOrder(T->lchild)；
③ printf("％c"，T->data)； // 訪問結點
④ InOrder(T->rchild);
⑤ }
⑥ } // InOrder
遍歷序列
1．遍歷二叉樹的執行蹤跡
三種遞歸遍歷演算法的搜索路線相同（如下圖虛線所示）。
具體線路為：
從根結點出發，逆時針沿著二叉樹外緣移動，對每個結點均途徑三次，最後回到根結點。
2．遍歷序列
A
/ \
B C
/ / \
D E F
圖
（1） 中序序列（inorder traversal）
中序遍歷二叉樹時，對結點的訪問次序為中序序列
【例】中序遍歷上圖所示的二叉樹時，得到的中序序列為：
D B A E C F
（2） 先序序列（preorder traversal）
先序遍歷二叉樹時，對結點的訪問次序為先序序列
【例】先序遍歷上圖所示的二叉樹時，得到的先序序列為：
A B D C E F
（3） 後序序列（postorder traversal）
後序遍歷二叉樹時，對結點的訪問次序為後序序列
【例】後序遍歷上圖所示的二叉樹時，得到的後序序列為：
D B E F C A
（4）層次遍歷（level traversal）二叉樹的操作定義為：若二叉樹為空，則退出，否則，按照樹的結構，從根開始自上而下，自左而右訪問每一個結點，從而實現對每一個結點的遍歷
注意：
（1）在搜索路線中，若訪問結點均是第一次經過結點時進行的，則是前序遍歷；若訪問結點均是在第二次(或第三次)經過結點時進行的，則是中序遍歷(或後序遍歷)。只要將搜索路線上所有在第一次、第二次和第三次經過的結點分別列表，即可分別得到該二叉樹的前序序列、中序序列和後序序列。
（2）上述三種序列都是線性序列，有且僅有一個開始結點和一個終端結點，其餘結點都有且僅有一個前趨結點和一個後繼結點。為了區別於樹形結構中前趨(即雙親)結點和後繼(即孩子)結點的概念，對上述三種線性序列，要在某結點的前趨和後繼之前冠以其遍歷次序名稱。
【例】上圖所示的二叉樹中結點C，其前序前趨結點是D，前序後繼結點是E；中序前趨結點是E，中序後繼結點是F；後序前趨結點是F，後序後繼結點是A。但是就該樹的邏輯結構而言，C的前趨結點是A，後繼結點是E和F。
二叉鏈表的構造
1． 基本思想
基於先序遍歷的構造，即以二叉樹的先序序列為輸入構造。
注意：
先序序列中必須加入虛結點以示空指針的位置。
【例】
建立上圖所示二叉樹，其輸入的先序序列是：ABD∮∮∮CE∮∮F∮∮。
2． 構造演算法
假設虛結點輸入時以空格字元表示，相應的構造演算法為：
void CreateBinTree (BinTree *T)
{ //構造二叉鏈表。T是指向根指針的指針，故修改*T就修改了實參(根指針)本身
char ch；
if((ch=getchar())=='') *T=NULL； //讀人空格，將相應指針置空
else{ //讀人非空格
*T=(BinTNode *)malloc(sizeof(BinTNode))； //生成結點
(*T)->data=ch；
CreateBinTree(&(*T)->lchild)； //構造左子樹
CreateBinTree(&(*T)->rchild)； //構造右子樹
}
}
注意：
調用該演算法時，應將待建立的二叉鏈表的根指針的地址作為實參。
【例】
設root是一根指針(即它的類型是BinTree)，則調用CreateBinTree(&root)後root就指向了已構造好的二叉鏈表的根結點。
二叉樹建立過程見http://student.zjzk.cn/course_ware/data_structure/web/flashhtml/erchashujianli.htm
下面是關於二叉樹的遍歷、查找、刪除、更新數據的代碼(遞歸演算法):
[code]
#include <iostream>
using namespace std;
typedef int T;
class bst{
struct Node{
T data;
Node* L;
Node* R;
Node(const T& d, Node* lp=NULL, Node* rp=NULL):data(d),L(lp),R(rp){}
};
Node* root;
int num;
public:
bst():root(NULL),num(0){}
void clear(Node* t){
if(t==NULL) return;
clear(t->L);
clear(t->R);
delete t;
}
~bst(){clear(root);}
void clear(){
clear(root);
num = 0;
root = NULL;
}
bool empty(){return root==NULL;}
int size(){return num;}
T getRoot(){
if(empty()) throw "empty tree";
return root->data;
}
void travel(Node* tree){
if(tree==NULL) return;
travel(tree->L);
cout << tree->data << ' ';
travel(tree->R);
}
void travel(){
travel(root);
cout << endl;
}
int height(Node* tree){
if(tree==NULL) return 0;
int lh = height(tree->L);
int rh = height(tree->R);
return 1+(lh>rh?lh:rh);
}
int height(){
return height(root);
}
void insert(Node*& tree, const T& d){
if(tree==NULL)
tree = new Node(d);
else if(ddata)
insert(tree->L, d);
else
insert(tree->R, d);
}
void insert(const T& d){
insert(root, d);
num++;
}
Node*& find(Node*& tree, const T& d){
if(tree==NULL) return tree;
if(tree->data==d) return tree;
if(ddata)
return find(tree->L, d);
else
return find(tree->R, d);
}
bool find(const T& d){
return find(root, d)!=NULL;
}
bool erase(const T& d){
Node*& pt = find(root, d);
if(pt==NULL) return false;
combine(pt->L, pt->R);
Node* p = pt;
pt = pt->R;
delete p;
num--;
return true;
}
void combine(Node* lc, Node*& rc){
if(lc==NULL) return;
if(rc==NULL) rc = lc;
else combine(lc, rc->L);
}
bool update(const T& od, const T& nd){
Node* p = find(root, od);
if(p==NULL) return false;
erase(od);
insert(nd);
return true;
}
};
int main()
{
bst b;
cout << "input some integers:";
for(;;){
int n;
cin >> n;
b.insert(n);
if(cin.peek()=='\n') break;
}
b.travel();
for(;;){
cout << "input data pair:";
int od, nd;
cin >> od >> nd;
if(od==-1&&nd==-1) break;
b.update(od, nd);
b.travel();
}
}
[/code]