数据结构——二叉树的层序遍历-编程知识

数据结构——二叉树的层序遍历

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前面我们学习了二叉树的三种遍历前序、中序、后序，大家都还记得吗？
不记得的伙伴可以点击这里二叉树前、中、后序遍历进行查看哦~
🥳🥳今天我们将学习另外一种遍历——层序遍历。

层序遍历需要借助我们之前讲过的队列来实现，对队列有疑问的可以点击这里数据结构——lesson5栈和队列详解进行查看哦~

1.什么是层序遍历？

除了先序遍历、中序遍历、后序遍历外，还可以对二叉树进行层序遍历。设二叉树的根节点所在层数为1，层序遍历就是从所在二叉树的根节点出发，首先访问第一层的树根节点，然后从左到右访问第2层上的节点，接着是第三层的节点，以此类推，自上而下，自左至右逐层访问树的结点的过程就是层序遍历。

在这里插入图片描述

2.层序遍历的实现

// 层序遍历void LevelOrder(BTNode* root);

实现之前我们还是简单创造一颗符合我们心意的二叉树：

BTNode* BuyNode(BTDataType x)
{BTNode* newnode = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");return NULL;}newnode->right = NULL;newnode->data = x;newnode->left = NULL;return newnode;
}
BTNode* CreatBinaryTree()
{BTNode* node1 = BuyNode(1);BTNode* node2 = BuyNode(2);BTNode* node3 = BuyNode(3);BTNode* node4 = BuyNode(4);BTNode* node5 = BuyNode(5);BTNode* node6 = BuyNode(6);node1->left = node2;node1->right = node4;node2->left = node3;node4->left = node5;node4->right = node6;return node1;
}

二叉树形状如下：
在这里插入图片描述

//层序遍历
void LevelOrder(BTNode* root)
{Queue qt;//创建队列QueueInit(&qt);//队列初始化if (root)//判断节点是否为空QueuePush(&qt, root);//不为空入队列while (!QueueEmpty(&qt))//判断队列是否为空{BTNode* front = QueueFront(&qt);//不为空取队头值printf("%d\n", front->data);//打印队头值QueuePop(&qt);//删除队头值if (front->left)//接着将左右子树的节点依次入队列QueuePush(&qt, front->left);if (front->right)QueuePush(&qt, front->right);}QueueDestroy(&qt);//销毁队列
}

层序遍历利用队列先进先出的特点达到遍历的效果，以上就是实现层序遍历的函数啦~🥳🥳🥳
运行结果如下：

✨✨队列的实现在这里，记得使用前要声明哦~
也可以查看土土的博客二叉树前、中、后序遍历进行详细的学习。

typedef int BTDataType;
typedef struct BinaryTreeNode
{BTDataType data;struct BinaryTreeNode* left;struct BinaryTreeNode* right;
}BTNode;
typedef BTNode* QDataType;typedef struct QListNode
{struct QListNode* pNext;QDataType data;
}QNode;// 队列的结构 
typedef struct Queue
{QNode* front;QNode* rear;
}Queue;// 初始化队列 
void QueueInit(Queue* q)
{assert(q);q->front = NULL;q->rear = NULL;
}
// 队尾入队列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{assert(q);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));//创建新节点if (newnode == NULL){perror("malloc fail");return;}newnode->data = data;newnode->pNext = NULL;//队列为空的情况入队列if (QueueEmpty(q)){q->front = newnode;q->rear = newnode;return;}//队列不为空的情况入队列else{q->rear->pNext = newnode;q->rear = newnode;return;}
}
// 队头出队列 
void QueuePop(Queue* q)
{assert(q);assert(!QueueEmpty(q));//判断队列非空QNode* tmp = q->front;//先保存队头指针q->front = tmp->pNext;free(tmp);
}
// 获取队列头部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q)
{assert(q);assert(!QueueEmpty(q));//判断队列非空return q->front->data;}
// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q)
{assert(q);assert(!QueueEmpty(q));//判断队列非空return q->rear->data;
}
// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue* q)
{assert(q);assert(!QueueEmpty(q));//判断队列非空int count = 0;//记录元素个数QNode* cur = q->front;while (cur){cur = cur->pNext;count++;}return count;
}
// 检测队列是否为空，如果为空返回true,非空返回false
bool QueueEmpty(Queue* q)
{assert(q);return q->front == NULL;}
// 销毁队列 
void QueueDestroy(Queue* q)
{assert(q);//assert(!QueueEmpty(q));//判断队列非空while (q->front){QueuePop(q);}}//队列的特点是先进先出