408数据结构——二叉树层序遍历

二叉树的层序遍历是解决各种问题的基础，因此对于考研党而言，熟练写出相关操作至关重要。以下是个人观摩王道考研指导书写出的相关代码（已验证，如有改进之处，欢迎指正！），代码为c++代码，目的是与考试的伪代码匹配上。

先放出运行结果：（注： 二叉树建立采用先序建立，#表示结点为NULL）

1. 层序遍历涉及到队列和二叉树的结构定义，代码如下

   typedef struct BiTNode
   {
       char data;
       struct BiTNode *lchild, *rchild;
   
   } BiTNode, *BiTree;
   typedef struct LinkNode //链式队列结点
   {
       BiTNode *node;
       LinkNode *next;
   } LinkNode;
   
   typedef struct
   {
       LinkNode *front, *rear; //队列的队头和队尾指针
   } LinkQueue;

   2.链式队列的相关操作如下

   void InitQueue(LinkQueue &Q)
   {
       Q.front = Q.rear = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); //建立头结点
       Q.front->next = NULL;                                    //初始化为空
   }
   
   //判队空
   bool isEmpty(LinkQueue Q)
   {
       if (Q.front == Q.rear)
           return true;
       else
           return false;
   }
   
   //入队
   void EnQueue(LinkQueue &Q, BiTree p)
   {
       LinkNode *s = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
       s->node = p;
       s->next = NULL;
       Q.rear->next = s;
       Q.rear = s;
   }
   
   //出队
   bool DeQueue(LinkQueue &Q, BiTree &p)
   {
       if (isEmpty(Q))
           return false;
       LinkNode *s = Q.front->next;
       p = s->node; //用变量x返回队头元素
       cout << p->data;
       Q.front->next = s->next; //修改头结点的next指针
       if (Q.rear == s)         //此次是最后一个结点出队
           Q.rear = Q.front;    //修改rear指针
       free(s);                 //释放结点空间
       return true;
   }

   3.二叉树创建和遍历操作如下

   void createBiTNode(BiTree &T)
   {
       char ch;
       cin >> ch;
       if (ch == '#')
           T = NULL;
       else
       {
           T = new BiTNode;
           createBiTNode(T->lchild);
           T->data = ch;
           createBiTNode(T->rchild);
       }
   }
   
   void LevelOrder(BiTree T)
   {
       InitQueue(Q);
       BiTree p;
       EnQueue(Q, T);
       while (!isEmpty(Q))
       {
           DeQueue(Q, p);         //队头结点出栈
                                  //访问出栈结点
           if (p->lchild != NULL) //左子树不为空，则左子树根结点入队
               EnQueue(Q, p->lchild);
           if (p->rchild != NULL) //右子树不为空，则右子树根结点入队
               EnQueue(Q, p->rchild);
       }
   }

   完整代码如下

   #include 
   using namespace std;
   
   typedef struct BiTNode
   {
       char data;
       struct BiTNode *lchild, *rchild;
   
   } BiTNode, *BiTree;
   typedef struct LinkNode //链式队列结点
   {
       BiTNode *node;
       LinkNode *next;
   } LinkNode;
   
   typedef struct
   {
       LinkNode *front, *rear; //队列的队头和队尾指针
   } LinkQueue;
   
   void createBiTNode(BiTree &T);
   void InitQueue(LinkQueue &Q);
   bool isEmpty(LinkQueue Q);
   void EnQueue(LinkQueue &Q, BiTree p);
   bool DeQueue(LinkQueue &Q, BiTree &p);
   void LevelOrder(BiTree T);
   LinkQueue Q;
   
   int main()
   {
   
       BiTree T;
       createBiTNode(T);
       LevelOrder(T);
       return 0;
   }
   
   void InitQueue(LinkQueue &Q)
   {
       Q.front = Q.rear = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); //建立头结点
       Q.front->next = NULL;                                    //初始化为空
   }
   
   //判队空
   bool isEmpty(LinkQueue Q)
   {
       if (Q.front == Q.rear)
           return true;
       else
           return false;
   }
   
   //入队
   void EnQueue(LinkQueue &Q, BiTree p)
   {
       LinkNode *s = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
       s->node = p;
       s->next = NULL;
       Q.rear->next = s;
       Q.rear = s;
   }
   
   //出队
   bool DeQueue(LinkQueue &Q, BiTree &p)
   {
       if (isEmpty(Q))
           return false;
       LinkNode *s = Q.front->next;
       p = s->node; //用变量x返回队头元素
       cout << p->data;
       Q.front->next = s->next; //修改头结点的next指针
       if (Q.rear == s)         //此次是最后一个结点出队
           Q.rear = Q.front;    //修改rear指针
       free(s);                 //释放结点空间
       return true;
   }
   
   void createBiTNode(BiTree &T)
   {
       char ch;
       cin >> ch;
       if (ch == '#')
           T = NULL;
       else
       {
           T = new BiTNode;
           createBiTNode(T->lchild);
           T->data = ch;
           createBiTNode(T->rchild);
       }
   }
   
   void LevelOrder(BiTree T)
   {
       InitQueue(Q);
       BiTree p;
       EnQueue(Q, T);
       while (!isEmpty(Q))
       {
           DeQueue(Q, p);         //队头结点出栈
                                  //访问出栈结点
           if (p->lchild != NULL) //左子树不为空，则左子树根结点入队
               EnQueue(Q, p->lchild);
           if (p->rchild != NULL) //右子树不为空，则右子树根结点入队
               EnQueue(Q, p->rchild);
       }
   }