1. 查找树的创建（createTree）
假设有如下数组4,1,45,78,345,23,12,3,6,21
首先选定4为root，然后遍历剩下的数字，如果大于等于4则放到4的右侧，小于4放到4的左侧，最后构建成的树：所有的左孩子都小于父节点，所有的右孩子都大于等于父节点。如下图：
2. 遍历查找树（displayTree）
按照左中右的顺序遍历树，结果为：1,3,4,5,12,21,23,45,78,345，遍历的结果就是已经排好序的数字。
3. 查找树中的节点（searchTree）
从根节点开始，如果大于等于根节点，则查找根节点的右侧；如果小于根节点，则查找根节点的左侧，直到查找到节点。
比如要查找12：
比4大，往右走；
比45小，往左走；
比23小，往左走；
找到12
4. 删除树中的节点（deleteNode）
这个是最复杂的，因为删除完节点后要重新构建树，涉及到的情况很多：
a.要删除的node没有左右孩子，有父节点。
如果要删除的node为父节点的左孩子，则将父节点的左孩子指针设置为NULL；如果要删除的node为父节点的右孩子，则将父节点的右孩子指针设置为NULL。最后删除node。
b.要删除的node没有左右孩子，没有父节点（即根节点）。
根节点设为NULL，删除node。
c.要删除的node有左孩子没右孩子，有父节点
如果要删除的node为父节点的左孩子，则将父节点的左孩子设置为要被删除node的左孩子；如果要删除的node为父节点的右孩子，则将父节点的右孩子指针设置为要被删除node的左孩子。最后删除node。
d.要被删除的node有左孩子没有右孩子，没有父节点
将要被删除的node的左孩子设置为根节点，删除node。
e.要删除的node有右孩子没左孩子，有父节点
如果要删除的node为父节点的左孩子，则将父节点的左孩子设置为要被删除node的右孩子；如果要删除的node为父节点的右孩子，则将父节点的右孩子指针设置为要被删除node的右孩子。最后删除node。
f.要被删除的node有右孩子没有左孩子，没有父节点
将要被删除的node的右孩子设置为根节点，删除node。
g.要被删除的node左右孩子都有，有父节点
将要被删除node的右孩子插入到左孩子中去。如果要删除的node为父节点的左孩子，则将父节点的左孩子设置为要被删除node的左孩子；如果要删除的node为父节点的右孩子，则将父节点的右孩子指针设置为要被删除node的左孩子。最后删除node。
h.要被删除的node左右孩子都有，无父节点
将要被删除node的右孩子插入到左孩子中去，父节点修改为要被删除node的左孩子，删除node节点。
c代码如下：
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3
4 #define SIZE 10
5
6 typedef struct tagNode{
7 int value;
8 struct tagNode* left;
9 struct tagNode* right;
10 }treeNode;
11
12 //打印数组
13 void displayArray(int array[],int size){
14 printf("the array is:");
15 int i;
16 for(i=0;i<size;i++){
17 printf("%d ",array[i]);
18 }
19 printf("\n");
20 }
21
22 //按左中右顺序遍历树
23 void displayTree(treeNode* node){
24 if(node == NULL) return;
25
26 if(node->left != NULL){
27 displayTree(node->left);
28 }
29
30 printf("%d ",node->value);
31
32 if(node->right != NULL){
33 displayTree(node->right);
34 }
35 }
36
37 //查找以node为节点的树中上是否存在vlaue的节点
38 treeNode* searchTree(treeNode* node, int value){
39 if(node->value == value){
40 return node;
41 }else if(node->value > value){
42 if(node->left != NULL){
43 return searchTree(node->left, value);
44 }else{
45 return NULL;
46 }
47 }else{
48 if(node->right != NULL){
49 return searchTree(node->right, value);
50 }else{
51 return NULL;
52 }
53 }
54 }
55
56 //查找以node为节点的树中上是否存在vlaue的节点,parent为查找到的节点的父节点。
57 //dir为1表示parent节点的左节点为查找结果
58 //dir为2表示parent节点的右节点为查找结果
59 treeNode* searchTreeWithParent(treeNode* node, treeNode** parent, int* dir, int value){
60 if(node->value == value){
61 return node;
62 }else if(node->value > value){
63 if(node->left != NULL){
64 *dir = 1;
65 *parent = node;
66 return searchTreeWithParent(node->left, parent, dir, value);
67 }else{
68 return NULL;
69 }
70 }else{
71 if(node->right != NULL){
72 *dir = 2;
73 *parent = node;
74 return searchTreeWithParent(node->right, parent, dir, value);
75 }else{
76 return NULL;
77 }
78 }
79 }
80
81 //将iNode插入到以node为根节点的树中
82 void insertNode(treeNode* node, treeNode* iNode){
83 if(iNode->value >= node->value && node->right != NULL){
84 insertNode(node->right, iNode);
85 return;
86 }
87
88 if(iNode->value < node->value && node->left != NULL){
89 insertNode(node->left, iNode);
90 return;
91 }
92
93 if(iNode->value >= node->value && node->right == NULL){
94 node->right = iNode;
95 }
96
97 if(iNode->value < node->value && node->left == NULL){
98 node->left = iNode;
99 }
100 }
101
102 //从以root为根节点的树中删除值为value的节点
103 void deleteNode(treeNode** root, int value){
104 treeNode* parent = NULL;
105 int dir = -1;
106 treeNode* deleteNode = searchTreeWithParent(*root,&parent,&dir,value);
107 if(deleteNode == NULL){
108 printf("%s\n", "node not found");
109 }else{
110 if(deleteNode->left == NULL && deleteNode->right == NULL){
111 //对应说明中的a
112 if(parent != NULL){
113 if(dir == 1)
114 parent->left = NULL;
115 else
116 parent->right = NULL;
117 }else{//对应说明中的b
118 *root = NULL;
119 }
120 }else if(deleteNode->left != NULL && deleteNode->right == NULL){
121 //对应说明中的c
122 if(parent != NULL){
123 if(dir == 1)
124 parent->left = deleteNode->left;
125 else
126 parent->right = deleteNode->left;
127 }else{//对应说明中的d
128 *root = deleteNode->left;
129 }
130 }else if(deleteNode->left == NULL && deleteNode->right != NULL){
131 //对应说明中的e
132 if(parent != NULL){
133 if(dir == 1)
134 parent->left = deleteNode->right;
135 else
136 parent->right = deleteNode->right;
137 }else{//对应说明中的f
138 *root = deleteNode->right;
139 }
140 }else{
141 insertNode(deleteNode->left,deleteNode->right);
142 //对应说明中的g
143 if(parent != NULL){
144 if(dir == 1)
145 parent->left = deleteNode->left;
146 else
147 parent->right = deleteNode->left;
148 }else{//对应说明中的h
149 *root = deleteNode->left;
150 }
151 }
152 free(deleteNode);
153 deleteNode = NULL;
154 }
155 }
156
157 //使用array数组中的数，创建以root为根节点的树，
158 void createTree(treeNode** root, int array[], int size){
159 int i;
160
161 *root = (treeNode*)malloc(sizeof(treeNode));
162 (*root)->value = array[0];
163 (*root)->left = NULL;
164 (*root)->right = NULL;
165
166 for(i=1;i<size;i++){
167 treeNode* child = (treeNode*)malloc(sizeof(treeNode));
168 child->value = array[i];
169 child->left = NULL;
170 child->right = NULL;
171 insertNode(*root, child);
172 }
173 }
174
175 //删除以node为根节点的树
176 void deleteTree(treeNode* node){
177 if(node == NULL) return;
178
179 if(node->left != NULL){
180 deleteTree(node->left);
181 }
182
183 if(node->right != NULL){
184 deleteTree(node->right);
185 }
186
187 if(node->left == NULL && node->right == NULL){
188 free(node);
189 node = NULL;
190 }
191 }
192
193 int main(int argc, char* argv[]){
194
195 int array[SIZE] = {4,1,45,78,345,23,12,3,6,21};
196 displayArray(array,SIZE);
197
198 treeNode *root = NULL;
199
200 createTree(&root, array, SIZE);
201
202 printf("the tree is(left->middle->right):");
203 displayTree(root);
204 printf("\n");
205
206 int value = atoi(argv[1]);
207 treeNode* parent = NULL;
208 int dir = -1;
209 printf("search value %d:",value);
210 if(searchTree(root,value) != NULL){
211 printf("%s\n","exist");
212 }else{
213 printf("%s\n","not exist");
214 }
215
216 printf("delete value:%d ",value);
217 deleteNode(&root,value);
218 printf("\n");
219 printf("the tree is(left->middle->right):");
220 displayTree(root);
221 printf("\n");
222
223 deleteTree(root);
224 return 0;
225 }
时间： 2024-08-09 06:32:39