【二十一】创建二叉树--指路法

1、指路法定位结点

从根结点开始，指出访问每个结点所走的路径。

指路法通过根结点与目标结点的相对位置进行定位


指路法可以避开二叉树递归的性质“线性”定位



2、指路法的实现

在C语言中可通过bit位来指路，如果bit位为0，则“左转”，如果bit位为1，则“右转”；

定义如下：

#define BT_LEFT   0
#define BT_RIGHT  1

typedef unsigned long long BTPos; //指定寻找"路径"

3、二叉树存储结构定义

用结构体来定义二叉树中的指针域

二叉树的头结点也可以用结构体实现

结点指针域的定义：

typedef struct _struct_btreenode BTreeNode;

struct _struct_btreenode
{
BTreeNode *left;
BTreeNode *right;
};

头结点定义：

typedef struct _struct_tbtree
{
int count;
BTreeNode *root;
}TBTree;

数据结点定义：

typedef struct _struct_node
{
BTreeNode header;
char v;
}Node;

4、二叉树的定位操作

关键技巧：


利用二进制中的 0 和 1 分别表示left和right

位运算是实现指路法的基础

while((count > 0) && (current != NULL))
{
bit = pos & 1;
pos = pos >> 1;

parent = current;
if(bit == BT_LEFT)
{
current = current->left;
}
else if(bit == BT_RIGHT)
{
current = current->right;
}
count--;
}

6、元素的插入操作

/*
将结点node插入到BTree中的pos位置处
插入成功，返回1，失败，返回0
*/
int BTree_Insert(BTree* tree, BTreeNode* node, BTPos pos,int count,int flag)
{
TBTree *btree = (TBTree*)tree;
int iret = (btree != NULL) && (node != NULL) && ((flag == BT_LEFT) || (flag == BT_RIGHT));
if(iret)
{
BTreeNode *parent = NULL;
BTreeNode *current = btree->root;
int bit = 0;

while((count > 0) && (current != NULL))
{
bit = pos & 1;
pos = pos >> 1;

parent = current;
if(bit == BT_LEFT)
{
current = current->left;
}
else if(bit == BT_RIGHT)
{
current = current->right;
}
count--;
}

if(flag == BT_LEFT)
{
node->left = current;
}
else if(flag == BT_RIGHT)
{
node->right = current;
}

if(parent != NULL)
{
if(bit == BT_LEFT)
{
parent->left = node;
}
else if(bit == BT_RIGHT)
{
parent->right = node;
}
}
else
{
btree->root = node;
}
btree->count++;
}
return iret;
}

7、元素的删除操作

static int recursive_count(BTreeNode *root)
{
int iret = 0;
if(root != NULL)
{
iret = recursive_count(root->left) + recursive_count(root->right) + 1;
}
return iret;
}

/*
将BTree中pos位置的结点删除并返回其中的数据
删除成功，返回结点中的数据指针，失败，返回NULL
*/
BTreeNode* BTree_Delete(BTree* tree, BTPos pos,int count)
{
BTreeNode *ret = NULL;
TBTree *btree = (TBTree*)tree;

if(btree != NULL)
{
BTreeNode *parent = NULL;
BTreeNode *current = btree->root;
int bit = 0;

while((count > 0)&&(current != NULL))
{
bit = pos & 1;
pos = pos >> 1;

parent = current;
if(bit == BT_LEFT)
{
current = current->left;
}
else if(bit == BT_RIGHT)
{
current = current->right;
}
count--;
}
if(parent != NULL)
{
if(bit == BT_LEFT)
{
parent->left = NULL;
}
else if(bit == BT_RIGHT)
{
parent->right = NULL;
}
}
else
{
btree->root = NULL;
}
ret = current;
btree->count -= recursive_count(current);
}
return ret;
}

8、小结


二叉树在结构上不依赖组织链表

通过指路法可以方便的定位二叉树中的结点

基于指路法的二叉树在插入，删除和获取操作的实现细节上与单链表相似

9、完整源码下载

文件名：btree-1.0.tar.gz

链接: http://pan.baidu.com/s/1kTKj7pX 密码: mvv7

编译步骤：

编译步骤：

0.1 解压缩：tar -zxvf btree-1.0.tar.gz

0.2 进入目录：./configure

0.3 生成Seqlist：make

0.4 运行程序：./BTree