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树的实现与操作(C语言实现)(一)
2015-01-22 21:21:25 来源: 作者: 【 】 浏览:100
Tags:实现 操作 语言


首先来简单说下一些关于的基本概念。

树是一种非线性的数据结构

1,树是由 n(n>=0)个结点组成的有限集合

如果n = 0 ,称为空树

如果n > 0,则:

有一个特定的称之为根(root)的结点,它只有直接后继,但没有直接前驱

除了根以外的其他结点划分为:m(m>=0)个互不相交的有限集合,T0,T1,T2…Tn-1,每个集合又是一棵树,并且称之为根的子树


2,树中的概念:

树的结点包括一个数据及若干指向子树的分支

结点拥有的子树树称为结点的度

度为0的结点称为叶结点

度不为0的结点称为分支结点

树的度的定义为所有结点中的度的最大值


3,树中结点之间的关系

(1)结点的直接后继称为该结点的孩子

(2)相应的该结点称为孩子的双亲

(3)结点的孩子的孩子的……称为该结点的子孙

(4)相应的该结点称为子孙的祖先

(5)同一个双亲的孩子之间互称兄弟


4,树的深度或高度

(1)结点的层次

(2)根为第1层

(3)根的孩子为第2层

(4)……

(5)树中结点的最大层次称为树的深度或高度


5,如果树中结点的各子树从左向右是有次序的,子树间不能互换位置,则称该树为有序树,否则为无序树。

6,森林是由 n(n >=0)棵互不相交的树组成的集合


7,树的相关操作

树的操作

树的一些常用操作

->创建树

->销毁树

->清空树

->插入结点

->删除结点

->获取结点

->获取根结点

->获取树的结点数

->获取树的高度

->获取树的度

树在程序中表现为一种特殊的数据类型

树的操作在程序中的表现为一组函数

Tree:

Tree*Tree_Create();

voidTree_Destroy(Tree* tree);

voidTree_Clear(Tree* tree);

intTree_Insert(Tree* tree, TreeNode* node, int pos);

TreeNode*Tree_Delete(Tree* tree, int pos);

TreeNode*Tree_Get(Tree* tree, int pos);

TreeNode*Tree_Root(Tree* tree);

intTree_Height(Tree* tree);

intTree_Count(Tree* tree);

intTree_Degree(Tree* tree);



再来说下,这里树的基本存储结构。假定我们初始有一棵树,那么我们如何来规定他的存储结构呢?

首先,我们规定每个树结点中有三个属性(1)表示其父亲的指针(2)表示结点中的数据(3)表示孩子的链表,这里为什么是个链表呢?因为一个结点的的孩子可能有一个,也有可能有多个,所以用一个链表表示最为合适了。

第二,每个树之间的关系,我们可以模仿二叉树中的先序遍历思想,对这颗树进行遍历,我们知道,遍历的结果肯定是个序列,那么我们此时就可以果断的把这种序列认为是一种链表结构,那么后期对于树的操作也就可以移植到链表上来了。

最后,关于树的深度、度、删除、根结点的获取与计算,都是在表示那颗树的结点上来操作的。那么这里特别说明一下,由于整个树存在两个链表,所以对于每次删除,插入都要向两个链表中删除和插入。(一个结点既要存在于他父亲的孩子链表中,又要存在于表示整棵树的链表中

这里我们用到了链表的知识,如果对于链表不熟悉,可以参阅链表的实现与操作(C语言实现)这里有详尽的代码。


源代码:

#ifndef _GTREE_H_
#define _GTREE_H_

typedef void GTree;
typedef void GTreeData;
typedef void (GTree_Printf)(GTreeData*);

GTree* GTree_Create();

void GTree_Destroy(GTree* tree);

void GTree_Clear(GTree* tree);

int GTree_Insert(GTree* tree, GTreeData* data, int pPos);

GTreeData* GTree_Delete(GTree* tree, int pos);

GTreeData* GTree_Get(GTree* tree, int pos);

GTreeData* GTree_Root(GTree* tree);

int GTree_Height(GTree* tree);

int GTree_Count(GTree* tree);

int GTree_Degree(GTree* tree);

void GTree_Display(GTree* tree, GTree_Printf* pFunc, int gap, char div);

#endif


CPP实现部分:

#include "stdafx.h"
#include 
  
   
#include "GTree.h"
#include "LinkList.h"

//树中的结点
typedef struct _tag_GTreeNode GTreeNode;
struct _tag_GTreeNode
{
    GTreeData* data;
    GTreeNode* parent;
    LinkList* child;
};

//树
typedef struct _tag_TLNode TLNode;
struct _tag_TLNode
{
    LinkListNode header;
    GTreeNode* node;
};


//打印树
static void recursive_display(GTreeNode* node, GTree_Printf* pFunc, int format, int gap, char div)
{
    int i = 0;
    
    if( (node != NULL) && (pFunc != NULL) )
    {
        for(i=0; i
   
    data); printf("\n"); for(i=0; i
    
     child); i++) { TLNode* trNode = (TLNode*)LinkList_Get(node->child, i); recursive_display(trNode->node, pFunc, format + gap, gap, div); } } } static void recursive_delete(LinkList* list, GTreeNode* node) { if( (list != NULL) && (node != NULL) ) { GTreeNode* parent = node->parent; int index = -1; int i = 0; //将结点从表示树的链表中删除 for(i=0; i
     
      node == node ) { LinkList_Delete(list, i); free(trNode); index = i; break; } } //如果index>0,则表明他有父亲 if( index >= 0 ) { if( parent != NULL ) { //将他从他父亲的孩子链表中删除 for(i=0; i
      
       child); i++) { TLNode* trNode = (TLNode*)LinkList_Get(parent->child, i); if( trNode->node == node ) { LinkList_Delete(parent->child, i); free(trNode)
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