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C++ 实现二叉树的代码

2023-07-14 04:30:53 深夜i -- --

C++ 二叉树实现代码

二叉树是指每个节点最多有两个子节点的树形数据结构。在编程中，使用二叉树来存储和操作数据是非常常见的。C++ 是一种高性能的编程语言，也支持二叉树的实现。本文将介绍如何在 C++ 中实现二叉树的代码。

1. 定义二叉树节点

首先需要定义二叉树的节点。每个节点包含数据域和两个指向子节点的指针：左子节点和右子节点。在 C++ 中，可以使用结构体或者类来实现节点的定义。以下是基于结构体的实现：


struct BinaryTreeNode
{
  int value;
  BinaryTreeNode* left;
  BinaryTreeNode* right;
};

2. 插入节点

下一步是实现向二叉树中插入节点的代码。插入节点的过程需要按照二叉树的规则进行，比如左子节点的值小于父节点，右子节点的值大于父节点。以下是基于递归的实现：


void insert(BinaryTreeNode* root, int value)
{
  if (root == nullptr)
  {
    root = new BinaryTreeNode();
    root->value = value;
    root->left = nullptr;
    root->right = nullptr;
  }
  else if (value < root->value)
  {
    insert(root->left, value);
  }
  else
  {
    insert(root->right, value);
  }
}

3. 查找节点

接下来是实现查找某个值在二叉树中的节点的代码。查找过程也需要按照二叉树的规则进行，不断地向左或向右查找。以下是基于递归的实现：


BinaryTreeNode* find(BinaryTreeNode* root, int value)
{
  if (root == nullptr || root->value == value)
  
    return root;
  
  else if (value < root->value)
  {
    return find(root->left, value);
  }
  else
  {
    return find(root->right, value);
  }
}

4. 删除节点

最后是删除二叉树中某个节点的代码。删除节点的过程比较复杂，需要分为三种情况：待删除节点没有子节点，待删除节点有一个子节点，待删除节点有两个子节点。以下是基于递归的实现：


void remove(BinaryTreeNode*& root, int value)
{
  if (root == nullptr)
  
    return;
  
  if (value < root->value)
  {
    remove(root->left, value);
  }
  else if (value > root->value)
  {
    remove(root->right, value);
  }
  else
  {
    if (root->left == nullptr && root->right == nullptr)
    {
      BinaryTreeNode* temp = root;
      root = nullptr;
      delete temp;
    }
    else if (root->left == nullptr)
    {
      BinaryTreeNode* temp = root;
      root = root->right;
      delete temp;
    }
    else if (root->right == nullptr)
    {
      BinaryTreeNode* temp = root;
      root = root->left;
      delete temp;
    }
    else
    {
      BinaryTreeNode* temp = findMin(root->right);
      root->value = temp->value;
      remove(root->right, temp->value);
    }
  }
}
BinaryTreeNode* findMin(BinaryTreeNode* root)
{
  while (root->left != nullptr)
  
    root = root->left;
  
  return root;
}

以上就是在 C++ 中实现二叉树的代码。二叉树是编程中非常常见和重要的数据结构，对于程序员而言熟练掌握二叉树的实现方法是非常有必要的。在实际开发中，二叉树可以应用于排序算法、搜索算法和数据压缩算法等各种场景。

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