数据结构-C实现二叉查找树

作者: 进击de小黑 | 来源:发表于2017-07-28 12:02 被阅读78次

    树,源于元素之间的关系,通常子节点连向父节点,从整体上看就像一颗倒过来的树,根节点表示这种数据结构的起始元素。指针提供了一种维护三个节点之间关系的直观、动态的方式。我们可以动态分配节点内存,将其按需插入树中。
    例如下的结构体节点

    typedef struct _tree {
        void * data;//借助void指针指向任意数据
        struct _tree *left;//左节点
        struct _tree *right;//右节点
    } TreeNode;
    

    当我们按照特定的顺序向树中插入节点:插入新节点后,这个节点的所有左子节点的值都比父节点小,所有右子节点的值都比父节点的值大,这样的树就称为二叉查找树(利于查找操作)。
    下面这个insertNode函数会把一个节点插入二叉查找树,这里利用COMPARE函数指针传递比较函数的地址。
    定义一个雇员结构体

    typedef struct _employee {
        char name[32];
        unsigned char age;
    } Employee;
    

    定义比较函数

    typedef int(*COMPARE)(void *,void *);//定义一个函数指针
    
    //比较函数
    int compareEmployee(Employee *e1, Employee *e2) {
        return strcmp(e1->name, e2->name);
    }
    

    节点插入

    //
    void insertNode(TreeNode ** root, COMPARE compare, void * data) {
        TreeNode * node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));//申请内存,起始节点
        node->data = data;
        node->left = NULL;
        node->right = NULL;
    
        if (*root == NULL) {//起始节点不存在
            *root = node;
            return;
        }
    
        while (1){
            if (compare((*root)->data, data) > 0) {//判断节点值大小
                if ((*root)->left != NULL) {//左节点有值
                    *root = (*root)->left;//将该节点作为父节点
                }else {//循环至根节点
                    (*root)->left = node;//添加新的节点
                    break;
                }
            }else {//右节点
                if ((*root)->right!= NULL) {
                    *root = (*root)->right;
                }else{
                    (*root)->right = node;
                    break;
                }
            }
        }
    }
    

    就这样,我们就完成了一个二叉查找树的插入节点函数。下面初始化一个空的TreeNode,然后插入3个雇员结构体。

    Employee * samuel = (Employee*)malloc(sizeof(Employee));
        samuel->age = 18;
        strcpy_s(samuel->name,32,"Samuel");
    
        Employee * sally = (Employee*)malloc(sizeof(Employee));
        sally->age = 25;
        strcpy_s(sally->name, 32,"Sally");
    
        Employee * susan = (Employee*)malloc(sizeof(Employee));
        susan->age = 22;
        strcpy_s(susan->name, 32, "Susan");
    
        TreeNode * tree = NULL;
    
        insertNode(&tree, (COMPARE)compareEmployee, samuel);
        insertNode(&tree, (COMPARE)compareEmployee, sally);
        insertNode(&tree, (COMPARE)compareEmployee, susan);
    

    下图我们可以看到整个内存的结构状态


    结构.png

    后面再写二叉树的其他的操作了。
    PS.参考书籍《深入理解C指针》

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