二元樹的鏈式儲存結構是什麼

2022-01-25 13:00:37

二元樹的鏈式儲存結構是指用連結串列來表示一棵二元樹,即用連結串列來指示元素之間的邏輯關係。二元樹的鏈式儲存結構通常有兩種儲存形式:二元連結串列和三元連結串列。

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二元樹的鏈式儲存結構就是用連結串列來表示一棵二元樹,即用連結串列來指示元素之間的邏輯關係。通常有兩種儲存形式:

  • 連結串列中每個結點由三個域組成,除了資料域之外,還有兩個指標域,分別用來給出該結點的左孩子和右孩子所在的儲存地址。

  • 連結串列中每個結點由四個域組成,除了資料域之外,還有三個指標域,分別用來給出該結點的左孩子、右孩子和雙親結點所在的儲存地址。

二元樹的鏈式儲存結構(C語言詳解)

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圖 1 普通二元樹示意圖

如圖 1 所示,此為一棵普通的二元樹,若將其採用鏈式儲存,則只需從樹的根節點開始,將各個節點及其左右孩子使用連結串列儲存即可。因此,圖 1 對應的鏈式儲存結構如圖 2 所示:

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圖 2 二元樹鏈式儲存結構示意圖

由圖 2 可知,採用鏈式儲存二元樹時,其節點結構由 3 部分構成(如圖 3 所示):

  • 指向左孩子節點的指標(Lchild);

  • 節點儲存的資料(data);

  • 指向右孩子節點的指標(Rchild);

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圖 3 二元樹節點結構

表示該節點結構的 C 語言程式碼為:

typedef struct BiTNode{
    TElemType data;//資料域
    struct BiTNode *lchild,*rchild;//左右孩子指標
    struct BiTNode *parent;
}BiTNode,*BiTree;

圖 2 中的鏈式儲存結構對應的 C 語言程式碼為:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define TElemType int
typedef struct BiTNode{
    TElemType data;//資料域
    struct BiTNode *lchild,*rchild;//左右孩子指標
}BiTNode,*BiTree;
void CreateBiTree(BiTree *T){
    *T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
    (*T)->data=1;
    (*T)->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
    (*T)->lchild->data=2;
    (*T)->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
    (*T)->rchild->data=3;
    (*T)->rchild->lchild=NULL;
    (*T)->rchild->rchild=NULL;
    (*T)->lchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
    (*T)->lchild->lchild->data=4;
    (*T)->lchild->rchild=NULL;
    (*T)->lchild->lchild->lchild=NULL;
    (*T)->lchild->lchild->rchild=NULL;
}
int main() {
    BiTree Tree;
    CreateBiTree(&Tree);
    printf("%d",Tree->lchild->lchild->data);
    return 0;
}

程式輸出結果:

4

其實,二元樹的鏈式儲存結構遠不止圖 2 所示的這一種。例如,在某些實際場景中,可能會做 "查詢某節點的父節點" 的操作,這時可以在節點結構中再新增一個指標域,用於各個節點指向其父親節點,如圖 4 所示:

4.gif
圖 4 自定義二元樹的鏈式儲存結構

這樣的連結串列結構,通常稱為三元連結串列。

利用圖 4 所示的三元連結串列,我們可以很輕鬆地找到各節點的父節點。因此,在解決實際問題時,用合適的連結串列結構儲存二元樹,可以起到事半功倍的效果。

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