从零开始学数据结构系列之第三章《中序线索二叉树线索化及总代码》

本文主要是介绍从零开始学数据结构系列之第三章《中序线索二叉树线索化及总代码》，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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中序线索化
总代码
往期回顾

中序线索化

在这里插入图片描述

void inThreadTree(TreeNode* T, TreeNode** pre) 
{if(T){inThreadTree(T->lchild,pre);if(T->lchild == NULL){T->ltag = 1;T->lchild = *pre;}if(*pre != NULL && (*pre)->rchild == NULL){(*pre)->rtag = 1;(*pre)->rchild = T;}*pre = T;inThreadTree(T -> rchild, pre);}
}

你会发现，代码中除了if语句以外，和二叉树中序遍历的递归代码几乎一模一样。只不过是将打印的代码改为了线索化功能的代码。

i如果某结点的左指针域为空，因为其前驱结点刚刚访问过（如果是第一个元素则前驱指向NULL），赋值给了 pre，所以可以将pre赋值给pre->lchild,并修改pre->L为1，以完成前驱结点的线索化。

在这里插入图片描述

我们以这个来讲解代码：

void inThreadTree(TreeNode* T, TreeNode** pre) 
{if(T){inThreadTree(T->lchild,pre);if(T->lchild == NULL){T->ltag = 1;T->lchild = *pre;}if(*pre != NULL && (*pre)->rchild == NULL){(*pre)->rtag = 1;(*pre)->rchild = T;}*pre = T;inThreadTree(T -> rchild, pre);}
}

首先:

if(T)

这一个是我们递归的重要部分，用来判断T是否有值，如果没有的话，跳出并返回上一级，防止无限递归
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inThreadTree(T->lchild,pre);

之后，因为是中序遍历，要先找他的左子树，就开始一直递归他的左子树，直到找到他最后一项D，D后面因为都是空的了，所以不满足if(T)的条件，所以直接跳回上一级，继续向下执行

if(T->lchild == NULL)
{T->ltag = 1;T->lchild = *pre;
}

因为D的左子树为空，所以标记他的 T->ltag 为1，同时将空着的左子树中的指针存放他的前驱*pre的值（注意，这里的pre是二级指针），一开始传进来的pre的值是NULL

此时的图是这样子的
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然后代码继续往下运行

if(*pre != NULL && (*pre)->rchild == NULL)
{(*pre)->rtag = 1;(*pre)->rchild = T;
}

由于pre == NULL，则跳过，但是为什么要这样设计呢？

*因为这是他的后继并没有访问到，我们这里的D他的后继是B，因此只能放后面进行处理，同时我们要满足*pre != NULL && (pre)->rchild == NULL这两个条件才能执行

*pre = T;inThreadTree(T -> rchild, pre);

于是我们开始执行这两行代码，每处理一个节点当前结点是下一个节点的前驱，所以*pre = T，这一个是我们从图中的出来的普遍规律
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之后看D是否有右子树，但这里的D也是没有右子树，所以直接跳过，返回上一级，注意此时*pre 中的值是为节点D

此时上一级的T是B的节点，执行代码6-10行的时候，因为不满足条件直接跳过

注意此时满足11行的代码，所以将D的右子树后继赋值为B节点，同时rtag至1
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于是将当前节点B再赋予给*pre节点

之后在递归进去B的右子树E

void inThreadTree(TreeNode* T, TreeNode** pre) 
{if(T){inThreadTree(T->lchild,pre);if(T->lchild == NULL){T->ltag = 1;T->lchild = *pre;}if(*pre != NULL && (*pre)->rchild == NULL){(*pre)->rtag = 1;(*pre)->rchild = T;}*pre = T;inThreadTree(T -> rchild, pre);}
}

此时是E的节点，因为左子树为空，所以E的前端为B（此时pre为B），而后面因为不满足条件直接跳过，来到代码的第16行，将pre赋值为E，之后返回上上级A

在这里插入图片描述
之后以相同的步骤执行

需要主要的是
在这里插入图片描述
我们这里的只有D,E,C，是空闲的，而A,B都是内部以存储完毕的。

所以我们一共有 10（2N）个节点

其中一共有 4（n-1）个节点是已经存储了数据的

所以还剩下有 6（n+1）个节点是为存储数据的

我们可以按下面的图来直观的感受到，牺牲空间来换取时间
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总代码

/*可以输入
ABD##E##CF##G##
来进行验证
*/#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define size 20typedef struct TreeNode 
{char data;struct TreeNode *lchild;struct TreeNode *rchild;int ltag;int rtag;}TreeNode;void createTree(TreeNode** T,char* temp,int* index)
{char ch;ch = temp[*index];(*index)++;if( ch == '#') *T = NULL;else{*T =(TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));(*T)->data = ch;(*T)->ltag = 0;(*T)->rtag = 0;createTree(&(*T)->lchild,temp,index);createTree(&(*T)->rchild,temp,index);		}
}void inThreadTree(TreeNode* T, TreeNode** pre) 
{if(T){inThreadTree(T->lchild,pre);if(T->lchild == NULL){T->ltag = 1;T->lchild = *pre;}if(*pre != NULL && (*pre)->rchild == NULL){(*pre)->rtag = 1;(*pre)->rchild = T;}*pre = T;inThreadTree(T -> rchild, pre);}}/* 找到最左的节点数 */
TreeNode* getFirst(TreeNode* T) 
{while (T -> ltag == 0)T = T -> lchild;return T;}/* 按线索来查找 */
TreeNode* getNext(TreeNode* node) 
{if (node -> rtag == 1)return node -> rchild;elsereturn getFirst(node -> rchild);
}int main(int argc, char* argv[]) 
{TreeNode *T;TreeNode* pre = NULL;int i=0;char *temp=NULL;TreeNode* node = NULL;temp=(char*)malloc(sizeof(char) * (size+1));gets(temp);createTree(&T,temp,&i);inThreadTree(T, &pre);// 注意，这时候要手动给C节点增加上NULLpre -> rtag = 1;pre -> rchild = NULL;node = getFirst(T);for (node; node != NULL; node = getNext(node)) {printf("%c ", node -> data);}printf("\n");return 0;
}

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往期回顾

1.【第一章】《线性表与顺序表》
2.【第一章】《单链表》
3.【第一章】《单链表的介绍》
4.【第一章】《单链表的基本操作》
5.【第一章】《单链表循环》
6.【第一章】《双链表》
7.【第一章】《双链表循环》
8.【第二章】《栈》
9.【第二章】《队》
10.【第二章】《字符串暴力匹配》
11.【第二章】《字符串kmp匹配》
12.【第三章】《树的基础概念》
13.【第三章】《二叉树的存储结构》
14.【第三章】《二叉树链式结构及实现1》
15.【第三章】《二叉树链式结构及实现2》
16.【第三章】《二叉树链式结构及实现3》
17.【第三章】《二叉树链式结构及实现4》
18.【第三章】《二叉树链式结构及实现5》
19.【第三章】《中序线索二叉树理论部分》
20.【第三章】《中序线索二叉树代码初始化及创树》