58_树形结构的层次遍历

关键词：层次遍历

0. 问题：如何按层次遍历通用树结构中的每一个数据元素？

• 当前的事实：树是非线性的数据结构，树的结点没有固定的编号方式
• 新的需求：为通用树结构提供新的方法，快速遍历每一个结点

1. 设计思路（游标）

• 在树中定义一个游标（GTreeNode*）
• 遍历开始前将游标指向根结点（root()）
• 获取游标指向的数据元素
• 通过结点中的child成员移动游标

提供一组遍历相关的函数，按层次访问树中的数据元素

函数	功能说明
begin()	初始化，准备进行遍历访问
next()	游标移动，指向下一个结点
current()	获取游标所指向的数据元素
end()	判断游标是否到达尾部

2. 层次遍历算法

• 原料：class LinkQueue;
• 游标：LinkQueue::front()；
• 思想：
  • begin()：将根节点压入队列中
  • current()：访问队头元素指向的数据元素
  • next()：队头元素弹出，将队头元素的孩子压入队列中
  • end()：判断队列是否为空
    
    层次遍历算法示例

    bool begin()
    {
        bool ret = ( root() != NULL );      // 判断根结点不为空

        if( ret )
        {
            m_queue.clear();        // 先清空队列

            m_queue.add(root());    // 将根结点添加到队列中
        }

        return ret;
    }

    bool end()
    {
        return (m_queue.length() == 0);
    }

    bool next()
    {
        bool ret = (m_queue.length() > 0);

        if( ret )
        {
            GTreeNode* node = m_queue.front();   // 取出对头元素

            m_queue.remove();

            for(node->child.move(0); !node->child.end(); node->child.next())    // 将对头元素的子结点压入队列中
            {
                m_queue.add(node->child.current());
            }
        }

        return ret;
    }

    T current()
    {
        if( !end() )
        {
            return m_queue.front()->value;
        }
        else
        {
            THROW_EXCEPTION(InvalidOperationExcetion, "No value at current position...");
        }

    }

3. 小结

• 树中的结点没有固定的编号方式
• 可以按照层次关系对树中的结点进行遍历
• 通过游标的思想设计遍历成员函数
• 遍历成员函数是相互依赖，相互配合的关系
• 遍历算法的核心为队列的使用

声明：此文章仅是本人在学习狄泰学院《数据结构实战开发教程》所做的笔记，文章中包含狄泰软件资料内容，一切版权归狄泰软件所有！
实验环境：ubuntu10 + Qt Creator2.4.1 + Qt SDK 4.7.4