层序遍历二叉树(C语言+循环队列)

时间:2021-02-17 11:22:54

在之前的多篇文章中,已经探讨过层序遍历二叉树了,本文稍作补充,讲述了借助循环队列来实现的情况。
具体实现如下:

#include <iostream>
using namespace std;
#define MAXSIZE 50

typedef struct node
{
char data;
struct node *lchild;
struct node *rchild;
}BiNode, *BiTree;


// 先序建立二叉树 (输入时,按先序次序输入二叉树中结点的值,以 # 字符表示空树)
BiTree createBiTree()
{
BiTree T;

char c;
scanf("%c", &c);

if (c == '#')
T = NULL;
else
{
T = new BiNode; // 或 T = (BiTree)malloc(sizeof(BiNode));
T->data = c;

T->lchild = createBiTree();
T->rchild = createBiTree();
}

return T;

}


// 二叉树的层序遍历(顺序队列)
void levelOrder(BiTree T)
{
if (T == NULL)
return;

BiTree s[MAXSIZE];

int front, rear;
front = rear = -1; // 采用顺序队列,并假定不会发生溢出

s[++rear] = T;

while (front != rear)
{
BiTree q = s[++front];
cout << q->data << endl;

if (q->lchild)
s[++rear] = q->lchild;

if (q->rchild)
s[++rear] = q->rchild;

}
}


// 二叉树的层序遍历(循环队列)
void levelOrder2(BiTree T)
{
if (T == NULL)
return;

BiTree s[MAXSIZE];

int front, rear;
front = rear = -1; // 采用循环队列,节省内存开销,并且不会发生溢出

s[++rear] = T; // 根指针入队

while (front != rear) // 当队列非空时
{
front = (front + 1) % MAXSIZE;
BiTree q = s[front]; // 队列的队头元素出队
cout << q->data << endl;

if (q->lchild)
{
rear = (rear + 1) % MAXSIZE;
s[rear] = q->lchild; // 若节点q存在左孩子,则将左孩子指针入队;
}

if (q->rchild)
{
rear = (rear + 1) % MAXSIZE;
s[rear] = q->rchild; // 若节点q存在右孩子,则将右孩子指针入队;
}
}
}


int main(int argc, const char * argv[]) {

BiTree T = createBiTree(); // 建立

// levelOrder(T); // 二叉树的层序遍历(顺序队列)

levelOrder2(T); // 二叉树的层序遍历(循环队列)

return 0;
}

备注:
(1)本文的MAXSIZE应该足够使用,而且又是循环队列,在有新元素入队的同时,也有元素出队,所以一般不会出现队满的情况,不需要另加判断。
(2)循环队列的队空和队满要区分开来
<1> 循环队列的判空操作只需判断front = rear 是否成立,若成立,则队列为空。
<2> 循环队列的判满操作只需判断 ( rear + 1) % QueueSize = front 是否成立,若成立,则队列为满。