二叉树的常见遍历方式

遍历

前序遍历

void preorder(TreeNode * treeNode){
   if(!treeNode) return;
    printf("%d ",treeNode->val);
    preorder(treeNode->left);
    preorder(treeNode->right);    
}

中序遍历

void midorder(TreeNode * treeNode){
   if(!treeNode) return;
    midorder(treeNode->left);
    printf("%d ",treeNode->val);
    midorder(treeNode->right);
    
}

不用递归,可利用栈实现中序遍历

void in_order(struct TreeNode* root){
    struct TreeNode* stack[1005]={0};
    int top=0;
    int in_order;
    while(root||top){
        while(root){
            stack[top++]=root;
            root=root->left;
        }
        root=stack[--top];
        in_order=root->val;
        printf("%d ",in_order);
        root=root->right;       
    }
}

后序遍历

void postorder(TreeNode * treeNode){
   if(!treeNode) return;
    postorder(treeNode->left);    
    postorder(treeNode->right);
    printf("%d ",treeNode->val);
    
}

层序遍历

不用递归,而是利用队列思想

void leveOrder(TreeNode * treeNode){
    TreeNode * q[20];
    int head=0,tail=0;
    q[tail++]=treeNode;
    int depth=1;

    while(head!=tail){
        int len=tail-head;//计算当前队列中的个数,每层加的个数,深度+1;
        for(int i=0;i<len;i++){//执行完for循环,队列中存放下一层结点
            TreeNode * node=q[head++];
            printf("%d ",node->val);
            if(node->left) q[tail++]=node->left;
            if(node->right) q[tail++]=node->right;
        }
        printf("\n");
        depth++;

    }


}

练习

99. 恢复二叉树

https://leetcode.cn/problems/recover-binary-search-tree/
二叉树的常见遍历方式_第1张图片

方案一:

利用中序遍历,再排升序(大部分有序选择插入排序),最后将升序数组再按照中序遍历复制给树

#define swap(a,b){__typeof(a) __tmp=a;a=b;b=__tmp;}
//中序遍历,order首位存个数
void in_order(struct TreeNode* root,int * order){
    if(!root) return;
    in_order(root->left,order);
    order[++order[0]]=root->val;
    in_order(root->right,order);
}
//插入排序
void insert_order(int *nums){
    int len=nums[0];
    for(int i=1;i<=len;i++){
        for(int j=i;j>1;j--){
            if(nums[j]>nums[j-1]) break;
            swap(nums[j],nums[j-1]);
        }
    }
}
//将排好升序数组覆盖到二叉树
void convert(struct TreeNode* root,int * order){
    if(!root) return;
    convert(root->left,order);
    root->val=order[++order[0]];
    convert(root->right,order);
}
void recoverTree(struct TreeNode* root){
    int * order=(int *) malloc(sizeof(int)*1005);
    order[0]=0;
    in_order(root,order);
    insert_order(order);
    order[0]=0;//覆盖时需要重置索引;
    convert(root,order);
    free(order);
}

二叉树的常见遍历方式_第2张图片

方案二:

利用中序遍历(非递归),记录顺序错误的两个值,最后交换

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */
#define swap(a,b){__typeof(a) __tmp=a;a=b;b=__tmp;}
//不用递归的中序遍历
void in_order(struct TreeNode* root){
    struct TreeNode* sk[1005]={0};
    int top=0;
    struct TreeNode *pre=NULL,*node1=NULL,*node2=NULL;
    while(root||top){
        while(root){
            sk[top++]=root;
            root=root->left;
        }
        root=sk[--top];
        if(pre&&root->val<=pre->val){
            if(!node1) node1=pre; //找到第一个大于等于右侧的值,如1,5,3,4,2,6中的5
            node2=root; //找到第一个小于等于左侧的值,如1,5,3,4,2,6中的2
        }
        pre=root;
        root=root->right;       
    }
    swap(node1->val,node2->val);
    
}

void recoverTree(struct TreeNode* root){
    in_order(root);
} 

二叉树的常见遍历方式_第3张图片

方案三:

和方案二思想一样,只是利用递归进行中序遍历

#define swap(a,b){__typeof(a) __tmp=a;a=b;b=__tmp;}
//用递归的中序遍历
void in_order(struct TreeNode* root,struct TreeNode** arg){
    if(!root) return;
    in_order(root->left,arg);
    if(arg[0]&&arg[0]->val>=root->val){
        if(!arg[1]) arg[1]=arg[0];
        arg[2]=root;
    }
    arg[0]=root;
    in_order(root->right,arg);   
}

void recoverTree(struct TreeNode* root){
    //三个元素,第一个存pre,第二个存node1(第一个大于等于右侧的值),第三个存node2(第一个小于等于左侧的值)
    struct TreeNode** arg=(struct TreeNode**)malloc(sizeof(struct TreeNode*)*3);
    for(int i=0;i<3;i++){
        arg[i]=NULL;
    }
    in_order(root,arg);
    //printf("%d %d",p->val,q->val);
    swap(arg[1]->val,arg[2]->val);
}  

二叉树的常见遍历方式_第4张图片

你可能感兴趣的:(C,排序算法,数据结构,leetcode)