108.【C语言】数据结构之二叉树查找值为x的节点

1.题目

代码模板

2.分析

分类讨论各种情况

1.题目

查找值为x的节点并返回节点的地址

代码模板

cpp 复制代码

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

BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{

}

2.分析

分类讨论各种情况

1.节点为NULL,返回NULL

2.节点值为x,找到了,返回其地址

3.节点值不为,没找到,继续递归查找

大概的框架

cpp 复制代码

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

	//继续递归
	//......
}

关键部分(继续递归)的详解

根节点查不到,分别去查左右子树,若查到则返回地址,查不到返回NULL

双路递归思想

cpp 复制代码

	//继续递归
	BTNode* lret = BinaryTreeFind(root->left, x);
	if (lret)
		return lret;
	BTNode* rret = BinaryTreeFind(root->right, x);
	if (rret)
		return rret;
	return NULL;

递归调用展开图

以下面这张图为例子,比如查找5

(注:递归调用展开图较大,建议查看大图)

注:CSDN会压缩图片画质,无损bmp图片链接(大小 36.5M) 见https://pan.baidu.com/s/1VT9lg2xdofExMCjS8oIOzQ?pwd=xs7n)

3.测试结果

main.c写入以下代码

cpp 复制代码

#include "Tree.h"
int main()
{
    BTNode* root = CreateTree();
    BTDataType x = 2;
    printf("x=5,address=%p\n", BinaryTreeFind(root, 5));
    printf("x=0,address=%p\n", BinaryTreeFind(root, 0));
    return 0;
}

打印的地址和监视窗口中查看到的地址一样

其他写法

cpp 复制代码

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

4.结论

由分析可知,root->data若等于x则会层层返回至整个树的根节点

5.注意事项

不推荐的写法

cpp 复制代码

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

BinaryTreeFind(root->left, x)和BinaryTreeFind(root->right, x)各被调用两次,找到x是第一次,返回x的值是第二次,时间复杂度较高,尤其当二叉树的节点过多,二叉树的结构复杂时,执行效率低下,最好保存返回值免得重复调用