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C++实现树的构建和遍历

2023-07-08 06:14:30 深夜i -- --

C++ 树构建遍历实现

树是一种非常常见的数据结构，它可以用来表示很多实际问题，如组织结构、家谱等。在计算机科学中，树的应用非常广泛，比如在操作系统的文件管理中、数据库中等。C++是一种常用的编程语言，支持面向对象编程和泛型编程，非常适合用来实现树的构建和遍历。

在C++中，我们可以使用类或结构体来表示树节点。一个树节点通常包括一个数据域和一个或多个指向其子节点的指针。例如：


struct TreeNode {
  int data;
  TreeNode* left;
  TreeNode* right;
};

上面的代码定义了一个结构体`TreeNode`，包括一个整型数据域`data`和两个指向其左右子节点的指针`left`和`right`。通过定义这样的结构体，我们就可以创建一棵二叉树。下面是一个简单的示例：


// 创建二叉树
TreeNode* createBinaryTree() {
  TreeNode* root = new TreeNode nullptr;
  root->left = new TreeNode2;
  root->right = new TreeNode nullptr;
  root->left->left = new TreeNode4;
  root->left->right = new TreeNode5;
  root->right->left = new TreeNode nullptr;
  root->right->right = new TreeNode nullptr;
  return root;
}
// 遍历二叉树（先序遍历）
void preorderTraversal(TreeNode* root) {
  if (root == nullptr)
    return;
  
  std::cout << root->data << " ";
  preorderTraversal(root->left);
  preorderTraversal(root->right);
}
int main() {
  TreeNode* root = createBinaryTree();
  preorderTraversal(root);
  return 0;
}

上面的代码中，我们首先定义了一个函数`createBinaryTree()`来创建一棵二叉树，然后定义了一个函数`preorderTraversal()`来进行先序遍历，最后在`main()`函数中调用这两个函数来创建并遍历这棵树。运行上面的代码，输出结果为：

1 2 4 5 3 6 7

上面的代码中使用了递归算法来实现遍历，即先访问当前节点的数据，再遍历左子树和右子树。除了先序遍历，还有中序遍历和后序遍历等遍历方法。中序遍历先遍历左子树，再访问当前节点的数据，最后遍历右子树；后序遍历先遍历左子树，再遍历右子树，最后访问当前节点的数据。

除了二叉树，还可以使用其他形式的树，如三叉树、四叉树等。在应用中，树的高度或深度很重要，因为它决定了树的遍历和搜索的效率。同时，树的构建和修改操作也需要谨慎操作，否则容易引起问题。总之，C++语言提供了很多工具和库来实现树的构建和遍历，开发者需要根据具体需求选择合适的方法来使用。

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