二叉树的链式存储结构
文章目录
- 前言
- 正文
- 总结
前言
上一节讲了二叉树的顺序存储,通过学习你会发现,其实二叉树并不适合用数组存储,因为并不是每个二叉树都是完全二叉树,普通二叉树使用顺序表存储或多或多会存在空间浪费的现象。本节我们学习二叉树的链式存储结构。
正文
图 1 普通二叉树示意图
如图 1 所示,此为一棵普通的二叉树,若将其采用链式存储,则只需从树的根节点开始,将各个节点及其左右孩子使用链表存储即可。因此,图 1 对应的链式存储结构如图 2 所示:
图 2 二叉树链式存储结构示意图
由图 2 可知,采用链式存储二叉树时,其节点结构由 3 部分构成(如图 3 所示):
指向左孩子节点的指针(Lchild);
节点存储的数据(data);
指向右孩子节点的指针(Rchild);
图 3 二叉树节点结构
表示该节点结构的 C 语言代码为:
#define TElemType inttypedef struct BiTNode
{TElemType data; //数据域struct BiTNode *lchild; //左孩子指针struct BiTNode *rchild; //右孩子指针}BiTNode,*BiTree;
图 2 中的链式存储结构对应的 C 语言代码为:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define TElemType inttypedef struct BiTNode
{TElemType data; //数据域struct BiTNode *lchild; //左孩子指针struct BiTNode *rchild; //右孩子指针}BiTNode,*BiTree;void CreateBiTree(BiTree *T)
{*T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));(*T)->data=1;(*T)->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));(*T)->lchild->data=2;(*T)->rchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));(*T)->rchild->data=3;(*T)->rchild->lchild=NULL;(*T)->rchild->rchild=NULL;(*T)->lchild->lchild=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));(*T)->lchild->lchild->data=4;(*T)->lchild->rchild=NULL;(*T)->lchild->lchild->lchild=NULL;(*T)->lchild->lchild->rchild=NULL;
}
int main()
{BiTree Tree; //创建一个结构体变量CreateBiTree(&Tree);printf("%d",Tree->lchild->lchild->data);return 0;
}
程序输出结果:
4
其实,二叉树的链式存储结构远不止图 2 所示的这一种。例如,在某些实际场景中,可能会做 “查找某节点的父节点” 的操作,这时可以在节点结构中再添加一个指针域,用于各个节点指向其父亲节点,如图 4 所示:
图 4 自定义二叉树的链式存储结构
这样的链表结构,通常称为三叉链表。
此时结构体中多了一个存放父结点的指针:
#define TElemType inttypedef struct BiTNode
{TElemType data; //数据域struct BiTNode *lchild; //左孩子指针struct BiTNode *rchild; //右孩子指针struct BiTree *parent; //指向双亲结点的指针}BiTNode,*BiTree;
利用图 4 所示的三叉链表,我们可以很轻松地找到各节点的父节点。因此,在解决实际问题时,用合适的链表结构存储二叉树,可以起到事半功倍的效果。
总结
本文对二叉树的链式存储结构进行了简单的总结,错误遗漏之处请不吝指正。
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