本系列文章为浙江大学陈越、何钦铭数据结构学习笔记,系列文章链接如下:
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一、题目描述
题目描述: 给定一棵树,按照从上到下、从左到右的顺序列出所有叶结点。
输入格式: 每个输入文件包含一个测试用例。对于每种情况,第一行给出一个正整数N(≤10),为树中的结点总数,结点编号从0到N-1。接着是N行,每一行对应一个结点,并给出该结点的左、右子结点的索引。如果子结点不存在,则在相应位置上给出"-"。任何一对子结点都用一个空格隔开。
输出格式: 对于每个测试用例,在一行中按从上到下、从左到右的顺序打印所有的叶结点索引。相邻数字之间必须有一个空格,行尾不能有多余的空格。
输入样例:
8
1 -
0 -
2 7
5 -
4 6
输出样例:
4 1 5
二、整体思路与实现代码
思路分析
①建树:读取各个节点,存放在一个数组中,建立一棵树。
②找到这棵树的根节点:把数组从头到尾扫描一遍,然后看看有没有哪个结点不存在其他结点指向他。如果没人指向他,他就是根结点了,非根结点肯定有人指向他了。
③层序输出叶节点:层序输出在前面文章已经将讲解过,首先将根结点入队,然后开始执行循环:结点出队、访问该结点、其左右儿子入队。在此基础上,我们加上对节点属性的判定,如果是叶子节点则将节点编号保存在一个数组中。最后通过便利保存节点编号的数组,将叶子节点编号输出。
整体代码
c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#define MaxTree 10
#define Null -1 //子树为空时定义为Null
#define Tree int
//定义树节点
struct TreeNode {
Tree left; //左子树的下标
Tree right; //右子树的下标
}T[MaxTree];
//定义一个队列,用于中序遍历时进行入队出队操作
struct Queue {
Tree data[MaxTree]; //保存Tree节点
int front; //队首
int rear; //队尾
}Q;
//建立一棵树,并返回根节点
Tree BuildTree(struct TreeNode T[])
{
int n; //输入n个节点
int i;
Tree Root; //最后找到的根节点
int check[MaxTree]; //记录当前各个节点是否已访问
char cl, cr; //保存输入的左、右节点
scanf("%d", &n); //输入的n
getchar();//读取回车
if (n) {
for (i = 0; i < n; i++) check[i] = 0; //初始化各个节点均未被访问
for (i = 0; i < n; i++) {
scanf("%c %c", &cl, &cr); //输入的左、右节点
getchar();//读取回车
/*对cl的对应处理 */
if (cl != '-') {
T[i].left = cl - '0';
check[T[i].left] = 1;
}
else T[i].left = Null;
/*对cr的对应处理 */
if (cr != '-') {
T[i].right = cr - '0';
check[T[i].right] = 1;
}
else T[i].right = Null;
}
//n个节点中没有被check的就是根节点
for (i = 0; i < n; i++)
if (!check[i]) break;
Root = i;
}
return Root;
}
void LevelOrderTraversal(Tree root)
{
if (!root) return; //若是空树则直接返回
Tree leaves[MaxTree]; //保存叶子节点
/*初始化队列 根结点放到队列里面去*/
Q.front = -1;
Q.rear = -1;
Q.data[++Q.rear] = root;
int t = 0; //用于记录叶节点数量
/*
然后接下来是一个循环
循环做三件事情:
第一件事情 从队列里面抛出一个元素
第二件事情 把队列刚抛出元素的Data print出来
第三件事情 是把它的左右儿子放到队列里去
*/
while (Q.front != Q.rear) { //队列不为空时
int i = Q.data[++Q.front]; //出队
if (T[i].left == Null && T[i].right == Null) { //叶节点
leaves[t++] = i;
}
else { //非叶节点,左右子树若存在就入队
if(T[i].left != Null)
Q.data[++Q.rear] = T[i].left;
if (T[i].right != Null)
Q.data[++Q.rear] = T[i].right;
}
}
//实现最后一个节点后面没有空格,其它节点后面有空格
for (int i = 0; i < t; i++) {
if(i < t - 1)
printf("%d ", leaves[i]);
else
printf("%d", leaves[i]);
}
}
int main()
{
Tree A = BuildTree(T);
LevelOrderTraversal(A);
return 0;
}
运行,输入测试样例,结果正确