【C/C++刷题集】二叉树算法题（二）
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一、二叉树的前序遍历
思路：采用递归的方式，按照“根节点→左子树→右子树”的顺序遍历二叉树并收集节点值。
二、二叉树的中序遍历
思路：采用递归的方式，按照“左子树→根节点→右子树”的顺序遍历二叉树并收集节点值。
三、二叉树的后序遍历
思路：采用递归的方式，按照“左子树→右子树→根节点”的顺序遍历二叉树并收集节点值。
四、二叉树的构建及遍历
思路：先通过先序遍历字符串（含空节点标记）递归构建二叉树，再对构建好的二叉树执行中序遍历（左→根→右）并输出结果。
一、二叉树的前序遍历
https://leetcode.cn/problems/binary-tree-preorder-traversal/description/
思路：采用递归的方式，按照“根节点→左子树→右子树”的顺序遍历二叉树并收集节点值。
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* struct TreeNode *left;* struct TreeNode *right;* };*/
/*** Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().*/
// 求二叉树结点个数
int BinaryTreeSize(struct TreeNode* root) {if (root == NULL) {return 0;}return 1 + BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right);
}
// 前序遍历
void preOrder(struct TreeNode* root, int* arr, int* pi) {if (root == NULL) {return;//注意这里不能写return 0这是个void类型的函数}arr[(*pi)++] = root->val;preOrder(root->left, arr, pi);preOrder(root->right, arr, pi);
}
//*returnSize:表示要返回的数组的大小
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {// 二叉树结点的个数 = *returnSize*returnSize = BinaryTreeSize(root);int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * (*returnSize));// 前序遍历int i = 0;preOrder(root, arr, &i);return arr;
}我们根据代码来进一步分析：首先我们看到他给我们preorderTraversal函数，函数的参数有root和returnSize，我们想要去收集二叉树结点的值我们就需要新的空间，而这题没有给我们空间，我们需要自己去malloc，*returnSize就表示返回的数组大小，所以我们要先去写一个函数来求二叉树结点的个数，BinaryTreeSize函数就是用来求结点个数的，相信学到这里大家可以很简单看懂这个函数的应用，然后我们最后再写上一个前序遍历的函数就可以实现了（题二和题三与此题类似，大家可以自行去尝试写，下面俩题我将只给出代码和思路）
二、二叉树的中序遍历
https://leetcode.cn/problems/binary-tree-inorder-traversal/description/
思路：采用递归的方式，按照“左子树→根节点→右子树”的顺序遍历二叉树并收集节点值。
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* struct TreeNode *left;* struct TreeNode *right;* };*/
/*** Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().*/
// 求二叉树的结点个数
int BinaryTreeSize(struct TreeNode* root) {if (root == NULL) {return 0;}return 1 + BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right);
}
// 写出中序遍历的代码
void inOrder(struct TreeNode* root, int* arr, int* pi) {if (root == NULL) {return;}inOrder(root->left, arr, pi);arr[(*pi)++] = root->val;inOrder(root->right, arr, pi);
}
int* inorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {// 用returnSize来接受数组的大小*returnSize = BinaryTreeSize(root);int* arr = (int*)malloc(sizeof(int )*(*returnSize));// 中序遍历int i = 0;inOrder(root, arr, &i);return arr;
}三、二叉树的后序遍历
https://leetcode.cn/problems/binary-tree-postorder-traversal/description/
思路：采用递归的方式，按照“左子树→右子树→根节点”的顺序遍历二叉树并收集节点值。
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* struct TreeNode *left;* struct TreeNode *right;* };*/
/*** Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().*/
int BinaryTreeSize(struct TreeNode* root) {if (root == NULL) {return 0;}return 1 + BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->right);
}
void postOrder(struct TreeNode* root, int* arr, int* pi) {if (root == NULL) {return;}postOrder(root->left, arr, pi);postOrder(root->right, arr, pi);arr[(*pi)++] = root->val;
}
int* postorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {*returnSize = BinaryTreeSize(root);int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * (*returnSize));// 后序遍历int i = 0;postOrder(root, arr, &i);return arr;
}四、二叉树的构建及遍历
https://www.nowcoder.com/practice/4b91205483694f449f94c179883c1fef
思路：先通过先序遍历字符串（含空节点标记）递归构建二叉树，再对构建好的二叉树执行中序遍历（左→根→右）并输出结果。
#include <stdio.h>//定义二叉树的结构
typedef struct BinaryTreeNode {char data;struct BinaryTreeNode* left;struct BinaryTreeNode* right;
} BTNode;//创建结点
BTNode* buyNode(char x) {BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));if (newnode == NULL) {perror("malloc fail!");exit(1);}newnode->data = x;newnode->left = newnode->right = NULL;return newnode;
}//构建二叉树
BTNode* createTree(char* arr, int* pi) {if (arr[*pi] == '#') {(*pi)++;return NULL;}BTNode* root = buyNode(arr[(*pi)++]);root->left = createTree(arr, pi);root->right = createTree(arr, pi);return root;
}//中序遍历
void InOrder(BTNode* root) {if (root == NULL) {return;}InOrder(root->left);printf("%c ", root->data);InOrder(root->right);
}int main() {//读取输入的字符串保存在数组中char arr[100];scanf("%s", arr);//根据先序遍历创建二叉树int i = 0;BTNode* root = createTree(arr, &i);//中序遍历InOrder(root);return 0;
}代码说明
buyNode函数：用于创建二叉树节点，为节点分配内存并初始化数据和左右子树指针。createTree函数：递归构建二叉树，根据先序遍历字符串的当前字符判断是创建节点还是返回空（遇到#时）。InOrder函数：递归进行中序遍历，按照左子树→根节点→右子树的顺序输出节点值。