C语言的二叉树顺序存储和链式存储_c语言二叉树的顺序存储结构资源-CSDN下载

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78 浏览量 2025-05-29 13:50:58 上传评论 1 收藏 1KB RAR 举报

在计算机科学中，树是一种重要的非线性数据结构，而二叉树是树结构中最常见的一种形式。它具有广泛的应用，例如在数据库系统和文件系统的组织结构中，以及在实现其他数据结构如堆和哈希表时。二叉树可以通过不同的存储方式来实现，其中最常见的两种方法是顺序存储和链式存储。顺序存储是指使用数组来存储树中的节点，它的特点是可以通过下标直接访问任何节点的父节点和子节点。在顺序存储中，我们通常约定数组的第一个位置存储根节点，而其他节点则根据其在二叉树中的位置按层次依次存储。对于完全二叉树，顺序存储是一种空间效率很高的方法。然而，对于非完全二叉树，顺序存储会造成大量的空间浪费，因为数组中可能会有很多空位。链式存储则使用链表来构建二叉树，每个节点由节点对象组成，节点对象中包含数据域以及两个指向其子节点的指针。链式存储的优势在于它不需要像顺序存储那样占用固定大小的空间，能够更灵活地处理各种形状的二叉树，包括不平衡的树和非完全二叉树。然而，链式存储的缺点是它需要额外的空间来存储指针，这使得它的空间利用率不如顺序存储高，并且由于指针的存在，访问节点的父节点不如顺序存储方便。在C语言中实现顺序存储和链式存储，我们需要定义合适的数据结构，并编写相应的函数来创建和操作二叉树。顺序存储的实现通常会涉及到数组操作，而链式存储则需要定义结构体来表示节点，并用指针来链接这些节点。例如，链式存储的二叉树节点可能定义如下： ```c struct TreeNode { int value; // 节点存储的数据 struct TreeNode *left; // 指向左子节点的指针 struct TreeNode *right; // 指向右子节点的指针 }; ``` 而顺序存储的实现则可能只需要一个数组和一些辅助函数来处理节点的插入和遍历等操作。二叉树的顺序存储和链式存储各有优劣，选择哪一种取决于具体的应用场景和需求。例如，在需要频繁遍历树的情况下，链式存储可能是更好的选择；而在树的结构较为固定且需要紧凑存储时，顺序存储可能更加合适。此外，还有一种混合存储的方式，它结合了顺序存储和链式存储的优点，在某些节点上使用顺序存储以节省空间，在其他节点上使用链式存储以提高灵活性。 C语言实现的二叉树顺序存储和链式存储是数据结构与算法课程中不可或缺的部分，对于理解计算机内存管理和数据组织有着重要的意义。通过学习这两种存储方式，可以加深对树结构及其应用的理解，并为解决更复杂的算法问题打下坚实的基础。

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链式存储.cpp 844B

顺序存储.cpp 2KB

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define TElemType char #define NODENUM 7 //初始化队头和队尾指针开始时都为0 int front = 0, rear = 0; typedef struct BiTNode { TElemType data;//数据域 struct BiTNode* lchild, * rchild;//左右孩子指针 } BiTNode, * BiTree; // 初始化树的函数 void CreateBiTree(BiTree *T) { *T = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); // 创建根节点A (*T)->data = 'A'; (*T)->lchild = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); // 创建左子节点B (*T)->rchild = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); // 创建右子节点C (*T)->lchild->data = 'B'; (*T)->lchild->lchild = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); // 创建B的左子节点D (*T)->lchild->rchild = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); // 创建B的右子节点E (*T)->rchild->data = 'C'; (*T)->rchild->lchild = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); // 创建C的左子节点F (*T)->rchild->rchild = NULL; // C的右子节点为空 (*T)->lchild->lchild->data = 'D'; (*T)->lchild->lchild->lchild = NULL; (*T)->lchild->lchild->rchild = NULL; (*T)->lchild->rchild->data = 'E'; (*T)->lchild->rchild->lchild = NULL; (*T)->lchild->rchild->rchild = NULL; (*T)->rchild->lchild->data = 'F'; (*T)->rchild->lchild->lchild = NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));// 创建F的右子节点G (*T)->rchild->lchild->rchild->data = 'G'; (*T)->rchild->lchild->rchild->lchild = NULL; (*T)->rchild->lchild->rchild->rchild = NULL; } //入队函数 void EnQueue(BiTree* a, BiTree node) { if (rear == NODENUM) { printf("队列已满，入队失败\n"); exit(0); } a[rear++] = node; } //出队函数 BiTNode* DeQueue(BiTNode** a) { if (front == rear) { printf("队列为空，出队失败\n"); exit(0); } return a[front++]; } //层次遍历二叉树 void LevelOrderTraverse(BiTree T) { //如果二叉树存在，才进行层次遍历 if (T) { BiTree a[20] = { 0 }; BiTree p = NULL; p = T; //根结点入队 EnQueue(a, p); //重复执行，直至队列为空 while (front < rear) { //从队列取出一个结点 p = DeQueue(a); //访问当前结点 printf("%c ", p->data); //将当前结点的左右孩子依次入队 if (p->lchild) { EnQueue(a, p->lchild); } if (p->rchild) { EnQueue(a, p->rchild); } } } } //后序遍历二叉树，释放树占用的内存 void DestroyBiTree(BiTree T) { if (T) { DestroyBiTree(T->lchild);//销毁左孩子 DestroyBiTree(T->rchild);//销毁右孩子 free(T);//释放结点占用的内存 } } int main() { BiTree Tree; CreateBiTree(&Tree); LevelOrderTraverse(Tree); DestroyBiTree(Tree); return 0; }

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