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C语言实现二叉树（初阶数据结构）

树的概念及结构

树的概念

树是一种非线性的数据结构，它是由n（n>=0）个有限结点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做树是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。
有一个特殊的结点，称为根结点，根节点没有前驱结点。
除根节点外，其余结点被分成M(M>0)个互不相交的集合T1、T2、……、Tm，其中每一个集合Ti(1<= i<= m)又是一棵结构与树类似的子树。每棵子树的根结点有且只有一个前驱，可以有0个或多个后继因此，树是递归定义的。

               ![](https://img-blog.csdnimg.cn/eb44b8c476e44bda8339fbeb5c8411f5.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pq06LWw55qE5qmZ5a2Q772e,size_11,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)                                                  ​​​​

注意：树形结构中，子树之间不能有交集，否则就不是树形结构。

                 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/38944218aa1648c2bfcb164b7e450ab2.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pq06LWw55qE5qmZ5a2Q772e,size_11,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)

树的相关概念

              ![](https://img-blog.csdnimg.cn/581479c447c4477d9abe0b0dd995865b.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pq06LWw55qE5qmZ5a2Q772e,size_12,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)

节点的度：一个节点含有的子树的个数称为该节点的度； 如上图：A的为6
叶节点或终端节点：度为0的节点称为叶节点； 如上图：B、C、H、I...等节点为叶节点
非终端节点或分支节点：度不为0的节点； 如上图：D、E、F、G...等节点为分支节点
双亲节点或父节点：若一个节点含有子节点，则这个节点称为其子节点的父节点； 如上图：A是B的父节点
孩子节点或子节点：一个节点含有的子树的根节点称为该节点的子节点； 如上图：B是A的孩子节点
兄弟节点：具有相同父节点的节点互称为兄弟节点； 如上图：B、C是兄弟节点
树的度：一棵树中，最大的节点的度称为树的度； 如上图：树的度为6
节点的层次：从根开始定义起，根为第1层，根的子节点为第2层，以此类推；
树的高度或深度：树中节点的最大层次； 如上图：树的高度为4
堂兄弟节点：双亲在同一层的节点互为堂兄弟；如上图：H、I互为兄弟节点
节点的祖先：从根到该节点所经分支上的所有节点；如上图：A是所有节点的祖先
子孙：以某节点为根的子树中任一节点都称为该节点的子孙。如上图：所有节点都是A的子孙
森林：由m（m>0）棵互不相交的树的集合称为森林；

二叉树概念

概念

一棵二叉树是结点的一个有限集合，该集合:

  1. 或者为空
  2. 由一个根节点加上两棵别称为左子树和右子树的二叉树组成

从上图可以看出：

  1. 二叉树不存在度大于2的结点
  2. 二叉树的子树有左右之分，次序不能颠倒，因此二叉树是有序树

注意：对于任意的二叉树都是由以下几种情况复合而成的：

现实中的二叉树

特殊的二叉树

  1. 满二叉树：一个二叉树，如果每一个层的结点数都达到最大值，则这个二叉树就是满二叉 树。也就是说，如果一个二叉树的层数为K，且结点总数是 ，则它就是满二叉树。
  2. 完全二叉树：完全二叉树是效率很高的数据结构，完全二叉树是由满二叉树而引出来的。 对于深度为K的，有n个结点的二叉树，当且仅当其每一个结点都与深度为K的满二叉树中 编号从1至n的结点一一对应时称之为完全二叉树。 要注意的是满二叉树是一种特殊的完 全二叉树。

具体图形展示：

二叉树的性质

  1. 若规定根节点的层数为1，则一棵非空二叉树的第i层上最多有 2^(i-1)个结点.
  2. 若规定根节点的层数为1，则深度为h的二叉树的最大结点数是 2^h-1.
  3. 对任何一棵二叉树, 如果度为0其叶结点个数为n0 , 度为2的分支结点个数为n2 , 则有n0＝n2＋1
  4. 若规定根节点的层数为1，具有n个结点的满二叉树的深度，h= log2(n+1)(解释:是log以2
    为底，n+1为对数)
  5. 对于具有n个结点的完全二叉树，如果按照从上至下从左至右的数组顺序对所有节点从0开 始编号，则对于序号为i的结点有：
    1. 若i>0，i位置节点的双亲序号：(i-1)/2；i=0，i为根节点编号，无双亲节点
    2. 若2i+1<n，左孩子序号：2i+1，2i+1>=n否则无左孩子
    3. 若2i+2<n，右孩子序号：2i+2，2i+2>=n否则无右孩子

有了以上的概念，接下来我们来用代码简单实现一下二叉树吧！

结构体初始化

typedef char BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{
    struct BinaryTreeNode* left;
    struct BinaryTreeNode* right;
    BTDataType data;
}BTNode;

函数接口

BTNode* BuyNode(BTDataType x)

BTNode* BuyNode(BTDataType x)
{
    BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
    if (newnode == NULL)
    {
        printf("malloc fail\n");
        exit(-1);
    }
    newnode->left = NULL;
    newnode->right = NULL;
    newnode->data = x;
    return newnode;
}

//创建树结点

BTNode* BuyNode(BTDataType x) //返回值为BTNode，返回开辟好的树节点的地址
{
BTNode newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));//malloc一个结构体
if (newnode == NULL)
{
printf("malloc fail\n");
exit(-1);
}
newnode->left = NULL; //左子树置空
newnode->right = NULL;//右子树置空
newnode->data = x;//节点2上存数据
return newnode;//返回节点的地址
}

BTNode* CreatBinaryTree()

BTNode* CreatBinaryTree()
{
    BTNode* nodeA = BuyNode('A');
    BTNode* nodeB = BuyNode('B');
    BTNode* nodeC = BuyNode('C');
    BTNode* nodeD = BuyNode('D');
    BTNode* nodeE = BuyNode('E');
    BTNode* nodeF = BuyNode('F');
    BTNode* nodeG = BuyNode('G');
    nodeA->left = nodeB;
    nodeA->right = nodeC;
    nodeB->left = nodeD;
    nodeC->left = nodeE;
    nodeC->right = nodeF;
    nodeF->left = nodeG;
    return nodeA;
}

//创建一个树，以下面创建的树为例，并作为测试用例

BTNode* CreatBinaryTree()
{
BTNode* nodeA = BuyNode('A');
BTNode* nodeB = BuyNode('B');
BTNode* nodeC = BuyNode('C');
BTNode* nodeD = BuyNode('D');
BTNode* nodeE = BuyNode('E');
BTNode* nodeF = BuyNode('F');
BTNode* nodeG = BuyNode('G');
nodeA->left = nodeB;
nodeA->right = nodeC;
nodeB->left = nodeD;
nodeC->left = nodeE;
nodeC->right = nodeF;
nodeF->left = nodeG;
return nodeA;
}

经过上面树的构建之后，二叉树的示意图：

                 ![](https://img-blog.csdnimg.cn/e8d9c3c3896d4367961e7520a1635ebc.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pq06LWw55qE5qmZ5a2Q772e,size_12,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)

void PrevOrder(BTNode* root)

void PrevOrder(BTNode* root)
{
    if (root == NULL) //这里不用assert,否则遇到空时，就过不去了
    {
        printf("NULL ");
        return;
    }
    printf("%c ", root->data);
    PrevOrder(root->left);
    PrevOrder(root->right);
}

前序遍历(Preorder Traversal 亦称先序遍历)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之前

//前序遍历二叉树

void PrevOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL) //这里不用assert,否则遇到空时，就过不去了
{
printf("NULL ");
return;
}
printf("%c ", root->data);//打印根节点的数据
PrevOrder(root->left); //递归左子树
PrevOrder(root->right);//递归右子树
}

部分递归展开图：

void InOrder(BTNode* root)

void InOrder(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        printf("NULL ");
        return;
    }
    InOrder(root->left);
    printf("%c ", root->data);
    InOrder(root->right);
}

中序遍历(Inorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之中（间）

//中序遍历二叉树

void InOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
printf("NULL ");
return;
}
InOrder(root->left);//遍历左子树
printf("%c ", root->data);//打印根节点的数据
InOrder(root->right);//遍历右子树
}

部分递归展开图：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/305ca27a88744740bdd3f3ceb7d10c18.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pq06LWw55qE5qmZ5a2Q772e,size_16,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)

void PostOrder(BTNode* root)

void PostOrder(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        printf("NULL ");
        return;
    }
    PostOrder(root->left);
    PostOrder(root->right);
    printf("%c ", root->data);
}

后序遍历(Postorder Traversal)——访问根结点的操作发生在遍历其左右子树之后

//后序遍历二叉树

void PostOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
printf("NULL ");
return;
}
PostOrder(root->left);//遍历左子树
PostOrder(root->right);//遍历右子树
printf("%c ", root->data);//打印根节点
}

部分递归展开图：

![](https://img-blog.csdnimg.cn/85ce8201006a4a729107681e2e40463a.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pq06LWw55qE5qmZ5a2Q772e,size_16,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)

int BinaryTreeSize(BTNode* root)

int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
    //if (root == NULL)
    //{
    //    return 0;
    //}
    //return BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
    return root == NULL ? 0 : BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
}

//计算二叉树节点个数

int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
//if (root == NULL)
//{
// return 0;
//}
//return BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
return root == NULL ? 0 : BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
}//如果root为空，则返回0,如果不为空，递归左子树和右子树并且+1，这个1就相当于加上了当前结点的个数。

部分递归展开图：

int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)

int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
    if (root == NULL) //这个条件不能忘
    {
        return 0;
    }
    if (root->left == NULL && root->right == NULL)
    {
        return 1;
    }
    return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);
}

//计算二叉树的叶子节点

int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
if (root == NULL) //这个条件不能忘,在这里根节点为空，说明就没有节点，就返回0
{
return 0;
}
if (root->left == NULL && root->right == NULL) //一个节点的左子树和右子树都为空，则 该节点为叶子结点
{
return 1;
}
return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);//递归左子树和 右子树得到返回值
}

int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)

//二叉树第K层结点个数
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
    assert(k >= 1);
    if (root == NULL)
    {
        return 0;
    }
    if (k == 1)
    {
        return 1;
    }
    int left = BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1);
    int right = BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
    return left + right;
    //return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
}

//二叉树第K层结点个数
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
assert(k >= 1);//判断第K层是否具有合法性，不能缺少
if (root == NULL) //当前递归到的结点为空时，返回0,这个条件必须放到下面判断条件前面
{
return 0;
}
if (k == 1) //当递归到K==1时，则当前结点是第K层的结点，则返回1
{
return 1;
}
int left = BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1);//遍历左子树，每遍历一层，k-1
int right = BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);//遍历右子树，每遍历一层，k-1
return left + right;
//return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
}

**递归展开图： **

int BinaryTreeDepth(BTNode* root)

//二叉树的深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        return 0;
    }
    int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);
    int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);
    return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;
}

//二叉树的深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
if (root == NULL)
{
return 0;
}
int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);//记录左子树的高度
int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);//记录右子树的高度
return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;//左子树和右子树大的那一 个加1
}

部分递归展开图：

      ![](https://img-blog.csdnimg.cn/ef986ac6bc524c359be929ba8e07686e.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pq06LWw55qE5qmZ5a2Q772e,size_15,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)

BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)

BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
    if (root == NULL)
    {
        return NULL;
    }
    if (root->data == x)
    {
        return root;
    }
    BinaryTreeFind(root->left, x);
    BinaryTreeFind(root->right, x);
    return NULL;
}

//查找某一个节点，并返回该节点的地址

BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
if (root == NULL) //如果节点为空，则返回空，表示没有找到
{
return NULL;
}
if (root->data == x)//找到节点时
{
return root; //返回结点的地址
}
BinaryTreeFind(root->left, x);//递归遍历左子树
BinaryTreeFind(root->right, x);//递归遍历右子树
return NULL;
}

void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)

void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        return;
    }
    Queue q;
    QueueInit(&q);
    QueuePush(&q, root);
    while (!QueueEmpty(&q))
    {
        BTNode* front = QueueHead(&q);
        QueuePop(&q);//Pop掉的是存放树节点的地址,而不是把树节点Pop掉了
        printf("%c ", front->data);
        if (front->left)
        {
            QueuePush(&q, front->left);
        }
        if (front->right)
        {
            QueuePush(&q, front->right);
        }
    }
    printf("\n");
    QueueDestroy(&q);
}

void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)
{
if (root == NULL)//root为空时，说明二叉树第一个结点为空，则二叉树为空，不用遍历
{
return;
}
Queue q;//利用队列的性质来遍历二叉树
QueueInit(&q);
QueuePush(&q, root);//首先，把二叉树头结点放入队列中


while (!QueueEmpty(&q))
{
BTNode* front = QueueHead(&q);
QueuePop(&q);//Pop掉的是存放树节点的地址,而不是把树节点Pop掉了
printf("%c ", front->data);
if (front->left)
{
QueuePush(&q, front->left);
}
if (front->right)
{
QueuePush(&q, front->right);
}
}


printf("\n");
QueueDestroy(&q);
}

** 条件while (!QueueEmpty(&q))：依次类推，当队列为空时就终止遍历。**

在这里队列的实现就不再赘述，详细请看博客：

队列的模拟实现（单链链表模拟）_暴走的橙子～的博客-CSDN博客

只不过在这里队列在头文件进行这样的修改。

struct BinaryTreeNode;//声明出来节点的类型
typedef struct BinaryTreeNoide* QDataType;//每个data存放的是每个节点的地址
typedef struct QueueNode
{
    QDataType data;
    struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
    QNode* head;
    QNode* tail;
}Queue;

bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)

bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
    Queue q;
    QueueInit(&q);
    QueuePush(&q, root);
    while (!QueueEmpty(&q))
    {
        BTNode* front = QueueHead(&q);//front是存放树节点的指针，树节点为空，front不一定为空
        QueuePop(&q);
        if (front == NULL)
        {
            break;
        }
        else
        {
            //NULL也放入
            QueuePush(&q, front->left);
            QueuePush(&q, front->right);
        }
    }
    while (!QueueEmpty(&q))
    {
        BTNode* front = QueueHead(&q);
        QueuePop(&q);
        if (front)
        {
            QueueDestroy(&q);
            return false;
        }
    }
    QueueDestroy(&q);
    return true;
}

//判断是不是完全二叉树

//思想就是用一个队列来存放二叉树的结点地址，空地址也用data存放，直到遍历到data==NULL时，就终止第一次循环。接着遍历剩下队列的data，如果剩下的data全部为空，则返回true，说明时完全二叉树；反之，返回false，说明不是完全二叉树。

bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
Queue q;
QueueInit(&q);
QueuePush(&q, root);
while (!QueueEmpty(&q))
{


}
while (!QueueEmpty(&q))
{

/ /遍历剩下队列中的data地址。
BTNode* front = QueueHead(&q);
QueuePop(&q);
if (front)
{
QueueDestroy(&q);
return false;
}
}
QueueDestroy(&q);
return true;
}

void BinaryTreeDestroy(BTNode* root)

void BinaryTreeDestroy(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        return;
    }
    //后序遍历
    BinaryTreeDestroy(root->left);
    BinaryTreeDestroy(root->right);
    free(root);
    root = NULL;

    //前序遍历
    /*BTNode* lf = root->left;
    BTNode* rt = root->right;
    free(root);
    root = NULL;
    BinaryTreeDestroy(lf);
    BinaryTreeDestroy(rt);*/
}

在这里推荐后序遍历方式销毁空间。代码的可读性会更高，另外，root是会被置空的。

而前序遍历销毁空间是，root在这里还没有置空，还需要在函数外面置空，比较麻烦。

完整代码

Binary.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef char BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{
    struct BinaryTreeNode* left;
    struct BinaryTreeNode* right;
    BTDataType data;
}BTNode;

BTNode* BuyNode(BTDataType x);
BTNode* CreatBinaryTree();
void PrevOrder(BTNode* root);
void InOrder(BTNode* root);
void PostOrder(BTNode* root);
int BinaryTreeSize(BTNode* root);
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root);
//二叉树第K层结点个数
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k);
//二叉树的深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root);
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x);
//层序遍历
void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root);
//判断是不是完全二叉树
bool BinaryTreeComplete(BTNode* root);
void BinaryTreeDestroy(BTNode* root);

Queue.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
struct BinaryTreeNode;
typedef struct BinaryTreeNoide* QDataType;
typedef struct QueueNode
{
    QDataType data;
    struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
    QNode* head;
    QNode* tail;
}Queue;
void QueueInit(Queue* q);
void QueueDestroy(Queue* q);
void QueuePush(Queue* q, QDataType x);
void QueuePop(Queue* q);
bool QueueEmpty(Queue* q);
int QueueSize(Queue* q);
QDataType QueueTail(Queue* q);
QDataType QueueHead(Queue* q);

Binary.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Binary.h"
#include"Queue.h"
BTNode* BuyNode(BTDataType x)
{
    BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
    if (newnode == NULL)
    {
        printf("malloc fail\n");
        exit(-1);
    }
    newnode->left = NULL;
    newnode->right = NULL;
    newnode->data = x;
    return newnode;
}
BTNode* CreatBinaryTree()
{
    BTNode* nodeA = BuyNode('A');
    BTNode* nodeB = BuyNode('B');
    BTNode* nodeC = BuyNode('C');
    BTNode* nodeD = BuyNode('D');
    BTNode* nodeE = BuyNode('E');
    BTNode* nodeF = BuyNode('F');
    BTNode* nodeG = BuyNode('G');
    nodeA->left = nodeB;
    nodeA->right = nodeC;
    nodeB->left = nodeD;
    nodeC->left = nodeE;
    nodeC->right = nodeF;
    nodeF->left = nodeG;
    return nodeA;
}
void PrevOrder(BTNode* root)
{
    if (root == NULL) //这里不用assert,否则遇到空时，就过不去了
    {
        printf("NULL ");
        return;
    }
    printf("%c ", root->data);
    PrevOrder(root->left);
    PrevOrder(root->right);
}
void InOrder(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        printf("NULL ");
        return;
    }
    InOrder(root->left);
    printf("%c ", root->data);
    InOrder(root->right);
}
void PostOrder(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        printf("NULL ");
        return;
    }
    PostOrder(root->left);
    PostOrder(root->right);
    printf("%c ", root->data);
}
int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
    //if (root == NULL)
    //{
    //    return 0;
    //}
    //return BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
    return root == NULL ? 0 : BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right) + 1;
}
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
    if (root == NULL) //这个条件不能忘
    {
        return 0;
    }
    if (root->left == NULL && root->right == NULL)
    {
        return 1;
    }
    return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);
}
//二叉树第K层结点个数
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
    assert(k >= 1);
    if (root == NULL)
    {
        return 0;
    }
    if (k == 1)
    {
        return 1;
    }
    int left = BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1);
    int right = BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
    return left + right;
    //return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->right, k - 1);
}
//二叉树的深度/高度
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        return 0;
    }
    int leftDepth = BinaryTreeDepth(root->left);
    int rightDepth = BinaryTreeDepth(root->right);
    return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;
}
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
    if (root == NULL)
    {
        return NULL;
    }
    if (root->data == x)
    {
        return root;
    }
    BinaryTreeFind(root->left, x);
    BinaryTreeFind(root->right, x);
    return NULL;
}
//层序遍历
void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        return;
    }
    Queue q;
    QueueInit(&q);
    QueuePush(&q, root);
    while (!QueueEmpty(&q))
    {
        BTNode* front = QueueHead(&q);
        QueuePop(&q);//Pop掉的是存放树节点的地址,而不是把树节点Pop掉了
        printf("%c ", front->data);
        if (front->left)
        {
            QueuePush(&q, front->left);
        }
        if (front->right)
        {
            QueuePush(&q, front->right);
        }
    }
    printf("\n");
    QueueDestroy(&q);
}
//判断是不是完全二叉树
bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
    Queue q;
    QueueInit(&q);
    QueuePush(&q, root);
    while (!QueueEmpty(&q))
    {
        BTNode* front = QueueHead(&q);//front是存放树节点的指针，树节点为空，front不一定为空
        QueuePop(&q);
        if (front == NULL)
        {
            break;
        }
        else
        {
            //NULL也放入
            QueuePush(&q, front->left);
            QueuePush(&q, front->right);
        }
    }
    while (!QueueEmpty(&q))
    {
        BTNode* front = QueueHead(&q);
        QueuePop(&q);
        if (front)
        {
            QueueDestroy(&q);
            return false;
        }
    }
    QueueDestroy(&q);
    return true;
}
void BinaryTreeDestroy(BTNode* root)
{
    if (root == NULL)
    {
        return;
    }
    //后序遍历
    BinaryTreeDestroy(root->left);
    BinaryTreeDestroy(root->right);
    free(root);
    root = NULL;

    //前序遍历
    /*BTNode* lf = root->left;
    BTNode* rt = root->right;
    free(root);
    root = NULL;
    BinaryTreeDestroy(lf);
    BinaryTreeDestroy(rt);*/
}

Queue.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"

void QueueInit(Queue* q)
{
    assert(q);
    q->head = NULL;
    q->tail = NULL;
}
void QueueDestroy(Queue* q)
{
    assert(q);
    QNode* cur = q->head;
    while (cur)
    {
        QNode* next = cur->next;
        free(cur);
        cur = next;
    }
    q->head=q->tail = NULL;//在这里头结点和尾结点要置空
}
//队尾插入数据
void QueuePush(Queue* q, QDataType x)
{
    assert(q);
    QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
    if (newnode == NULL)
    {
        printf("malloc fail\n");
        exit(-1);
    }
    newnode->data = x;
    newnode->next = NULL;
    if (q->head == NULL)
    {
        q->head = q->tail = newnode;
    }
    else
    {    
        q->tail->next = newnode;
        q->tail = newnode;
    }
}
//队头删除数据
void QueuePop(Queue* q)
{
    assert(q);
    assert(!QueueEmpty(q));
    if (q->head == q->tail)
    {
        free(q->head);
        q->head = q->tail = NULL;
    }
    else
    {
        QNode* next = q->head->next;
        free(q->head);
        q->head = next;
    }
    //方法二
    //QNode* next = q->head->next;
    //free(q->head);
    //q->head = next;
    //if (q->head == NULL)
    //{
    //    q->tail = NULL;
    //}
}
bool QueueEmpty(Queue* q)
{
    assert(q);
    return q->head == NULL;
}
int QueueSize(Queue* q)
{
    assert(q);
    int size = 0;
    QNode* cur = q->head;
    while (cur)
    {
        size++;
        cur = cur->next;
    }
    return size;
}
QDataType QueueTail(Queue* q)
{
    assert(q);
    assert(!QueueEmpty(q));
    return q->tail->data;
}
QDataType QueueHead(Queue* q)
{
    assert(q);
    assert(!QueueEmpty(q));
    return q->head->data;
}

测试代码test.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Binary.h"
void BinaryTest1()
{
    BTNode* root = CreatBinaryTree();
    PrevOrder(root);
    printf("\n");
    InOrder(root);
    printf("\n");    
    PostOrder(root);
    printf("\n");
    int size = BinaryTreeSize(root);//节点个数
    printf("%d\n", size);
    int LeafSize = BinaryTreeLeafSize(root);
    printf("%d\n", LeafSize);
    int sizeK = BinaryTreeLevelKSize(root, 3);
    printf("%d\n", sizeK);
    int depth = BinaryTreeDepth(root);
    printf("%d\n", depth);
    BinaryTreeLevelOrder(root);
    printf("%d\n",BinaryTreeComplete(root));
    BinaryTreeDestroy(root);
    root = NULL;
}
int main()
{
    BinaryTest1();
    return 0;
}

测试结果

标签： 数据结构 c语言 开发语言
本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_58724706/article/details/122262311
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