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C語言實作二叉樹（初階資料結構）

2022-01-02 08:35:02 其他

目錄

樹的概念及結構

樹的概念

樹的相關概念

二叉樹概念

概念

現實中的二叉樹

? 特殊的二叉樹

二叉樹的性質

結構體初始化

函式介面

BTNode* BuyNode(BTDataType x)

BTNode* CreatBinaryTree()

void PrevOrder(BTNode* root)

前序遍歷(Preorder Traversal 亦稱先序遍歷)——訪問根結點的操作發生在遍歷其左右子樹之前

void InOrder(BTNode* root)

中序遍歷(Inorder Traversal)——訪問根結點的操作發生在遍歷其左右子樹之中（間）

void PostOrder(BTNode* root)

后序遍歷(Postorder Traversal)——訪問根結點的操作發生在遍歷其左右子樹之后

int BinaryTreeSize(BTNode* root)

int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)

int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)

int BinaryTreeDepth(BTNode* root)

BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)

void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)

bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)

void BinaryTreeDestroy(BTNode* root)

完整代碼

Binary.h

Queue.h

Binary.c

Queue.c

測驗代碼test.c

測驗結果

樹的概念及結構

樹的概念

樹是一種非線性的資料結構，它是由n（n>=0）個有限結點組成一個具有層次關系的集合，把它叫做樹是因為它看起來像一棵倒掛的樹，也就是說它是根朝上，而葉朝下的，
有一個特殊的結點，稱為根結點，根節點沒有前驅結點，
除根節點外，其余結點被分成M(M>0)個互不相交的集合T1、T2、……、Tm，其中每一個集合Ti(1<= i<= m)又是一棵結構與樹類似的子樹，每棵子樹的根結點有且只有一個前驅，可以有0個或多個后繼因此，樹是遞回定義的，

????

注意：樹形結構中，子樹之間不能有交集，否則就不是樹形結構，

樹的相關概念

節點的度：一個節點含有的子樹的個數稱為該節點的度； 如上圖：A的為6
葉節點或終端節點：度為0的節點稱為葉節點； 如上圖：B、C、H、I...等節點為葉節點
非終端節點或分支節點：度不為0的節點； 如上圖：D、E、F、G...等節點為分支節點
雙親節點或父節點：若一個節點含有子節點，則這個節點稱為其子節點的父節點； 如上圖：A是B的父節點
孩子節點或子節點：一個節點含有的子樹的根節點稱為該節點的子節點； 如上圖：B是A的孩子節點
兄弟節點：具有相同父節點的節點互稱為兄弟節點； 如上圖：B、C是兄弟節點
樹的度：一棵樹中，最大的節點的度稱為樹的度； 如上圖：樹的度為6
節點的層次：從根開始定義起，根為第1層，根的子節點為第2層，以此類推；
樹的高度或深度：樹中節點的最大層次； 如上圖：樹的高度為4
堂兄弟節點：雙親在同一層的節點互為堂兄弟；如上圖：H、I互為兄弟節點
節點的祖先：從根到該節點所經分支上的所有節點；如上圖：A是所有節點的祖先
子孫：以某節點為根的子樹中任一節點都稱為該節點的子孫，如上圖：所有節點都是A的子孫
森林：由m（m>0）棵互不相交的樹的集合稱為森林；

二叉樹概念

概念

一棵二叉樹是結點的一個有限集合，該集合:
1. 或者為空
2. 由一個根節點加上兩棵別稱為左子樹和右子樹的二叉樹組成

從上圖可以看出：
1. 二叉樹不存在度大于2的結點
2. 二叉樹的子樹有左右之分，次序不能顛倒，因此二叉樹是有序樹

注意：對于任意的二叉樹都是由以下幾種情況復合而成的：

現實中的二叉樹

特殊的二叉樹

1. 滿二叉樹：一個二叉樹，如果每一個層的結點數都達到最大值，則這個二叉樹就是滿二叉 樹，也就是說，如果一個二叉樹的層數為K，且結點總數是 ，則它就是滿二叉樹，
2. 完全二叉樹：完全二叉樹是效率很高的資料結構，完全二叉樹是由滿二叉樹而引出來的， 對于深度為K的，有n個結點的二叉樹，當且僅當其每一個結點都與深度為K的滿二叉樹中 編號從1至n的結點一一對應時稱之為完全二叉樹， 要注意的是滿二叉樹是一種特殊的完 全二叉樹，

具體圖形展示：

二叉樹的性質

1. 若規定根節點的層數為1，則一棵非空二叉樹的第i層上最多有 2^(i-1)個結點.
2. 若規定根節點的層數為1，則深度為h的二叉樹的最大結點數是 2^h-1.
3. 對任何一棵二叉樹, 如果度為0其葉結點個數為n0 , 度為2的分支結點個數為n2 , 則有n0＝n2＋1
4. 若規定根節點的層數為1，具有n個結點的滿二叉樹的深度，h= log2(n+1)(解釋:是log以2
為底，n+1為對數)
5. 對于具有n個結點的完全二叉樹，如果按照從上至下從左至右的陣列順序對所有節點從0開 始編號，則對于序號為i的結點有：
1. 若i>0，i位置節點的雙親序號：(i-1)/2；i=0，i為根節點編號，無雙親節點
2. 若2i+1<n，左孩子序號：2i+1，2i+1>=n否則無左孩子
3. 若2i+2<n，右孩子序號：2i+2，2i+2>=n否則無右孩子

有了以上的概念，接下來我們來用代碼簡單實作一下二叉樹吧！

結構體初始化

typedef char BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{
	struct BinaryTreeNode* left;
	struct BinaryTreeNode* right;
	BTDataType data;
}BTNode;

函式介面

BTNode* BuyNode(BTDataType x)

BTNode* BuyNode(BTDataType x)
{
	BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->left = NULL;
	newnode->right = NULL;
	newnode->data = x;
	return newnode;
}

//創建樹結點

BTNode* BuyNode(BTDataType x) //回傳值為BTNode*，回傳開辟好的樹節點的地址
{
BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));//malloc一個結構體
if (newnode == NULL)
{
printf("malloc fail\n");
exit(-1);
}
newnode->left = NULL; //左子樹置空
newnode->right = NULL;//右子樹置空
newnode->data = x;//節點2上存資料
return newnode;//回傳節點的地址
}

BTNode* CreatBinaryTree()

BTNode* CreatBinaryTree()
{
	BTNode* nodeA = BuyNode('A');
	BTNode* nodeB = BuyNode('B');
	BTNode* nodeC = BuyNode('C');
	BTNode* nodeD = BuyNode('D');
	BTNode* nodeE = BuyNode('E');
	BTNode* nodeF = BuyNode('F');
	BTNode* nodeG = BuyNode('G');
	nodeA->left = nodeB;
	nodeA->right = nodeC;
	nodeB->left = nodeD;
	nodeC->left = nodeE;
	nodeC->right = nodeF;
	nodeF->left = nodeG;
	return nodeA;
}

//創建一個樹，以下面創建的樹為例，并作為測驗用例

BTNode* CreatBinaryTree()
{
BTNode* nodeA = BuyNode('A');
BTNode* nodeB = BuyNode('B');
BTNode* nodeC = BuyNode('C');
BTNode* nodeD = BuyNode('D');
BTNode* nodeE = BuyNode('E');
BTNode* nodeF = BuyNode('F');
BTNode* nodeG = BuyNode('G');
nodeA->left = nodeB;
nodeA->right = nodeC;
nodeB->left = nodeD;
nodeC->left = nodeE;
nodeC->right = nodeF;
nodeF->left = nodeG;
return nodeA;
}

經過上面樹的構建之后，二叉樹的示意圖：

void PrevOrder(BTNode* root)

void PrevOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL) //這里不用assert,否則遇到空時，就過不去了
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	printf("%c ", root->data);
	PrevOrder(root->left);
	PrevOrder(root->right);
}

前序遍歷(Preorder Traversal 亦稱先序遍歷)——訪問根結點的操作發生在遍歷其左右子樹之前

//前序遍歷二叉樹

void PrevOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL) //這里不用assert,否則遇到空時，就過不去了
{
printf("NULL ");
return;
}
printf("%c ", root->data);//列印根節點的資料
PrevOrder(root->left); //遞回左子樹
PrevOrder(root->right);//遞回右子樹
}

部分遞回展開圖：

void InOrder(BTNode* root)

void InOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	InOrder(root->left);
	printf("%c ", root->data);
	InOrder(root->right);
}

中序遍歷(Inorder Traversal)——訪問根結點的操作發生在遍歷其左右子樹之中（間）

//中序遍歷二叉樹

void InOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
printf("NULL ");
return;
}
InOrder(root->left);//遍歷左子樹
printf("%c ", root->data);//列印根節點的資料
InOrder(root->right);//遍歷右子樹
}

部分遞回展開圖：

void PostOrder(BTNode* root)

void PostOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	PostOrder(root->left);
	PostOrder(root->right);
	printf("%c ", root->data);
}

后序遍歷(Postorder Traversal)——訪問根結點的操作發生在遍歷其左右子樹之后

//后序遍歷二叉樹

void PostOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
printf("NULL ");
return;
}
PostOrder(root->left);//遍歷左子樹
PostOrder(root->right);//遍歷右子樹
printf("%c ", root->data);//列印根節點
}

部分遞回展開圖：

int BinaryTreeSize(BTNode* root)

int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
	//if (root == NULL)
	//{
	//	return 0;
	//}
	//return BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
	return root == NULL ? 0 : BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
}

//計算二叉樹節點個數

int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
//if (root == NULL)
//{
// return 0;
//}
//return BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
return root == NULL ? 0 : BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
}//如果root為空，則回傳0,如果不為空，遞回左子樹和右子樹并且+1，這個1就相當于加上了當前結點的個數，

部分遞回展開圖：

int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)

int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL) //這個條件不能忘
	{
		return 0;
	}
	if (root->left == NULL && root->right == NULL)
	{
		return 1;
	}
	return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);
}

//計算二叉樹的葉子節點

int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
if (root == NULL) //這個條件不能忘,在這里根節點為空，說明就沒有節點，就回傳0
{
return 0;
}
if (root->left == NULL && root->right == NULL) //一個節點的左子樹和右子樹都為空，則 該節點為葉子結點
{
return 1;
}
return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);//遞回左子樹和 右子樹得到回傳值
}

int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)

//二叉樹第K層結點個數
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
	assert(k >= 1);
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (k == 1)
	{
		return 1;
	}
	int left = BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1);
	int right = BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
	return left + right;
	//return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
}

//二叉樹第K層結點個數
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
assert(k >= 1);//判斷第K層是否具有合法性，不能缺少
if (root == NULL) //當前遞回到的結點為空時，回傳0,這個條件必須放到下面判斷條件前面
{
return 0;
}
if (k == 1) //當遞回到K==1時，則當前結點是第K層的結點，則回傳1
{
return 1;
}
int left = BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1);//遍歷左子樹，每遍歷一層，k-1
int right = BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);//遍歷右子樹，每遍歷一層，k-1
return left + right;
//return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
}

遞回展開圖：


int BinaryTreeDepth(BTNode* root)

//二叉樹的深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);
	int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);
	return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;
}

//二叉樹的深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
return 0;
}
int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);//記錄左子樹的高度
int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);//記錄右子樹的高度
return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;//左子樹和右子樹大的那一 個加1
}

部分遞回展開圖：

BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)

BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
	if (root == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	if (root->data == x)
	{
		return root;
	}
	BinaryTreeFind(root->left, x);
	BinaryTreeFind(root->right, x);
	return NULL;
}

//查找某一個節點，并回傳該節點的地址

BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
if (root == NULL) //如果節點為空，則回傳空，表示沒有找到
{
return NULL;
}
if (root->data == x)//找到節點時
{
return root; //回傳結點的地址
}
BinaryTreeFind(root->left, x);//遞回遍歷左子樹
BinaryTreeFind(root->right, x);//遞回遍歷右子樹
return NULL;
}

void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)

void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, root);
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* front = QueueHead(&q);
		QueuePop(&q);//Pop掉的是存放樹節點的地址,而不是把樹節點Pop掉了
		printf("%c ", front->data);
		if (front->left)
		{
			QueuePush(&q, front->left);
		}
		if (front->right)
		{
			QueuePush(&q, front->right);
		}
	}
	printf("\n");
	QueueDestroy(&q);
}

void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)//root為空時，說明二叉樹第一個結點為空，則二叉樹為空，不用遍歷
{
return;
}
Queue q;//利用佇列的性質來遍歷二叉樹
QueueInit(&q);
QueuePush(&q, root);//首先，把二叉樹頭結點放入佇列中


while (!QueueEmpty(&q))
{
BTNode* front = QueueHead(&q);
QueuePop(&q);//Pop掉的是存放樹節點的地址,而不是把樹節點Pop掉了
printf("%c ", front->data);
if (front->left)
{
QueuePush(&q, front->left);
}
if (front->right)
{
QueuePush(&q, front->right);
}
}


printf("\n");
QueueDestroy(&q);
}

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

條件while (!QueueEmpty(&q))：依次類推，當佇列為空時就終止遍歷，

在這里佇列的實作就不再贅述，詳細請看博客：

佇列的模擬實作（單鏈鏈表模擬）_暴走的橙子～的博客-CSDN博客

只不過在這里佇列在頭檔案進行這樣的修改，

struct BinaryTreeNode;//宣告出來節點的型別
typedef struct BinaryTreeNoide* QDataType;//每個data存放的是每個節點的地址
typedef struct QueueNode
{
	QDataType data;
	struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;

bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)

bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, root);
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* front = QueueHead(&q);//front是存放樹節點的指標，樹節點為空，front不一定為空
		QueuePop(&q);
		if (front == NULL)
		{
			break;
		}
		else
		{
			//NULL也放入
			QueuePush(&q, front->left);
			QueuePush(&q, front->right);
		}
	}
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* front = QueueHead(&q);
		QueuePop(&q);
		if (front)
		{
			QueueDestroy(&q);
			return false;
		}
	}
	QueueDestroy(&q);
	return true;
}

//判斷是不是完全二叉樹

//思想就是用一個佇列來存放二叉樹的結點地址，空地址也用data存放，直到遍歷到data==NULL時，就終止第一次回圈，接著遍歷剩下佇列的data，如果剩下的data全部為空，則回傳true，說明時完全二叉樹；反之，回傳false，說明不是完全二叉樹，

bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
Queue q;
QueueInit(&q);
QueuePush(&q, root);
while (!QueueEmpty(&q))
{


}
while (!QueueEmpty(&q))
{

/ /遍歷剩下佇列中的data地址，
BTNode* front = QueueHead(&q);
QueuePop(&q);
if (front)
{
QueueDestroy(&q);
return false;
}
}
QueueDestroy(&q);
return true;
}

void BinaryTreeDestroy(BTNode* root)

void BinaryTreeDestroy(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	//后序遍歷
	BinaryTreeDestroy(root->left);
	BinaryTreeDestroy(root->right);
	free(root);
	root = NULL;

	//前序遍歷
	/*BTNode* lf = root->left;
	BTNode* rt = root->right;
	free(root);
	root = NULL;
	BinaryTreeDestroy(lf);
	BinaryTreeDestroy(rt);*/
}

在這里推薦后序遍歷方式銷毀空間，代碼的可讀性會更高，另外，root是會被置空的，

而前序遍歷銷毀空間是，root在這里還沒有置空，還需要在函式外面置空，比較麻煩，

完整代碼

Binary.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef char BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{
	struct BinaryTreeNode* left;
	struct BinaryTreeNode* right;
	BTDataType data;
}BTNode;

BTNode* BuyNode(BTDataType x);
BTNode* CreatBinaryTree();
void PrevOrder(BTNode* root);
void InOrder(BTNode* root);
void PostOrder(BTNode* root);
int BinaryTreeSize(BTNode* root);
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root);
//二叉樹第K層結點個數
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k);
//二叉樹的深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root);
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x);
//層序遍歷
void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root);
//判斷是不是完全二叉樹
bool BinaryTreeComplete(BTNode* root);
void BinaryTreeDestroy(BTNode* root);

Queue.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
struct BinaryTreeNode;
typedef struct BinaryTreeNoide* QDataType;
typedef struct QueueNode
{
	QDataType data;
	struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;
void QueueInit(Queue* q);
void QueueDestroy(Queue* q);
void QueuePush(Queue* q, QDataType x);
void QueuePop(Queue* q);
bool QueueEmpty(Queue* q);
int QueueSize(Queue* q);
QDataType QueueTail(Queue* q);
QDataType QueueHead(Queue* q);

Binary.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Binary.h"
#include"Queue.h"
BTNode* BuyNode(BTDataType x)
{
	BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->left = NULL;
	newnode->right = NULL;
	newnode->data = x;
	return newnode;
}
BTNode* CreatBinaryTree()
{
	BTNode* nodeA = BuyNode('A');
	BTNode* nodeB = BuyNode('B');
	BTNode* nodeC = BuyNode('C');
	BTNode* nodeD = BuyNode('D');
	BTNode* nodeE = BuyNode('E');
	BTNode* nodeF = BuyNode('F');
	BTNode* nodeG = BuyNode('G');
	nodeA->left = nodeB;
	nodeA->right = nodeC;
	nodeB->left = nodeD;
	nodeC->left = nodeE;
	nodeC->right = nodeF;
	nodeF->left = nodeG;
	return nodeA;
}
void PrevOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL) //這里不用assert,否則遇到空時，就過不去了
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	printf("%c ", root->data);
	PrevOrder(root->left);
	PrevOrder(root->right);
}
void InOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	InOrder(root->left);
	printf("%c ", root->data);
	InOrder(root->right);
}
void PostOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	PostOrder(root->left);
	PostOrder(root->right);
	printf("%c ", root->data);
}
int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
	//if (root == NULL)
	//{
	//	return 0;
	//}
	//return BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
	return root == NULL ? 0 : BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
}
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL) //這個條件不能忘
	{
		return 0;
	}
	if (root->left == NULL && root->right == NULL)
	{
		return 1;
	}
	return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);
}
//二叉樹第K層結點個數
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
	assert(k >= 1);
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (k == 1)
	{
		return 1;
	}
	int left = BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1);
	int right = BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
	return left + right;
	//return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
}
//二叉樹的深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);
	int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);
	return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;
}
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
	if (root == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	if (root->data == x)
	{
		return root;
	}
	BinaryTreeFind(root->left, x);
	BinaryTreeFind(root->right, x);
	return NULL;
}
//層序遍歷
void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, root);
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* front = QueueHead(&q);
		QueuePop(&q);//Pop掉的是存放樹節點的地址,而不是把樹節點Pop掉了
		printf("%c ", front->data);
		if (front->left)
		{
			QueuePush(&q, front->left);
		}
		if (front->right)
		{
			QueuePush(&q, front->right);
		}
	}
	printf("\n");
	QueueDestroy(&q);
}
//判斷是不是完全二叉樹
bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, root);
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* front = QueueHead(&q);//front是存放樹節點的指標，樹節點為空，front不一定為空
		QueuePop(&q);
		if (front == NULL)
		{
			break;
		}
		else
		{
			//NULL也放入
			QueuePush(&q, front->left);
			QueuePush(&q, front->right);
		}
	}
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* front = QueueHead(&q);
		QueuePop(&q);
		if (front)
		{
			QueueDestroy(&q);
			return false;
		}
	}
	QueueDestroy(&q);
	return true;
}
void BinaryTreeDestroy(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	//后序遍歷
	BinaryTreeDestroy(root->left);
	BinaryTreeDestroy(root->right);
	free(root);
	root = NULL;

	//前序遍歷
	/*BTNode* lf = root->left;
	BTNode* rt = root->right;
	free(root);
	root = NULL;
	BinaryTreeDestroy(lf);
	BinaryTreeDestroy(rt);*/
}

Queue.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"

void QueueInit(Queue* q)
{
	assert(q);
	q->head = NULL;
	q->tail = NULL;
}
void QueueDestroy(Queue* q)
{
	assert(q);
	QNode* cur = q->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	q->head=q->tail = NULL;//在這里頭結點和尾結點要置空
}
//隊尾插入資料
void QueuePush(Queue* q, QDataType x)
{
	assert(q);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (q->head == NULL)
	{
		q->head = q->tail = newnode;
	}
	else
	{	
		q->tail->next = newnode;
		q->tail = newnode;
	}
}
//隊頭洗掉資料
void QueuePop(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(!QueueEmpty(q));
	if (q->head == q->tail)
	{
		free(q->head);
		q->head = q->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = q->head->next;
		free(q->head);
		q->head = next;
	}
	//方法二
	//QNode* next = q->head->next;
	//free(q->head);
	//q->head = next;
	//if (q->head == NULL)
	//{
	//	q->tail = NULL;
	//}
}
bool QueueEmpty(Queue* q)
{
	assert(q);
	return q->head == NULL;
}
int QueueSize(Queue* q)
{
	assert(q);
	int size = 0;
	QNode* cur = q->head;
	while (cur)
	{
		size++;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}
QDataType QueueTail(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(!QueueEmpty(q));
	return q->tail->data;
}
QDataType QueueHead(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(!QueueEmpty(q));
	return q->head->data;
}

測驗代碼test.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Binary.h"
void BinaryTest1()
{
	BTNode* root = CreatBinaryTree();
	PrevOrder(root);
	printf("\n");
	InOrder(root);
	printf("\n");	
	PostOrder(root);
	printf("\n");
	int size = BinaryTreeSize(root);//節點個數
	printf("%d\n", size);
	int LeafSize = BinaryTreeLeafSize(root);
	printf("%d\n", LeafSize);
	int sizeK = BinaryTreeLevelKSize(root, 3);
	printf("%d\n", sizeK);
	int depth = BinaryTreeDepth(root);
	printf("%d\n", depth);
	BinaryTreeLevelOrder(root);
	printf("%d\n",BinaryTreeComplete(root));
	BinaryTreeDestroy(root);
	root = NULL;
}
int main()
{
	BinaryTest1();
	return 0;
}

測驗結果

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/400562.html

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