引言
最近一個項目需要使用多叉樹結構來存儲數據,但是基於平時學習的都是二叉樹的結構,以及網上都是二叉樹為基礎來進行學習,所以今天實現一個多叉樹的數據結構。
理論基礎
樹和二叉樹:
多叉樹:多叉樹,顧名思義,就是一個節點可能有若干個子節點,構造的一個較為復雜的樹結構。
樹的遍歷:樹的遍歷一般認為有三種:前序遍歷二叉樹、中序遍歷二叉樹、后序遍歷二叉樹\(^{[2]}\)。
(1). 前序遍歷二叉樹。若二叉樹為空,則為空操作,返回空否則訪問根結點-->前序遍歷左子樹-->前序遍歷右子樹。
(2). 中序遍歷二叉樹。 若二叉樹為空,則為空操作,返回空否則中序遍歷左子樹-->訪問根結點-->中序遍歷右子樹。
(3). 后序遍歷二叉樹。若二叉樹為空,則為空操作,返回空否則后序遍歷左子樹-->后序遍歷右子樹-->訪問根結點。
本文特別強調:本文只有兩種遍歷方法,先根遍歷和先葉遍歷,先根遍歷是首先遍歷根節點,然后訪問按順序從左到右遍歷子節點;先葉遍歷指首先按照順序從左至右遍歷葉子節點,然后遍歷根節點。
C++指針: 指針即為地址,一個指針對應一個地址,*p = &a
\(^{[3-4]}\),其中a保存的是變量值,具體數據,*p
或者 &a
表示的是一個地址編號,比如:0x80651165
,即:a = 5
, p = 0x80651165
,一句話描述,變量存儲的是數據,指針存放的是地址,通過指針可以找到變量存放的位置,從而找到變量的具體值;
結構體:結構體可以理解為一個對象(但是class 和 struct 是有不同之處的),它是一種用戶自定義的數據類型。
基於C++的N叉樹的實現
頭文件:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
#ifndef DBM_MTREE_H
#define DBM_MTREE_H
typedef int T;
typedef struct MNode {
T element;
vector<MNode*> children;
MNode *Parent;
} MNode;
class MTree {
private:
MNode *root;
public:
void init(MNode *root);
void putChild(MNode* node,MNode* parent);
void putChildren(vector<MNode*> nodes, MNode *parent);
void tranversal(MNode *root);
void tranversal();
int getMaxDepth(MNode *root,vector<MNode*> nodes);
};
實現:
void MTree::init(MNode *root) { this->root = root; }
void MTree::putChild(MNode *node, MNode *parent) {
parent->children.push_back(node);
node->Parent = parent;
}
void MTree::putChildren(vector<MNode *> nodes, MNode *parent) {
for (int i = 0; i < nodes.size(); ++i) {
putChild(nodes[i], parent);
}
}
void MTree::tranversal() {
this->tranversal(this->root);
}
void MTree::tranversal(MNode *root) {
vector<MNode *> nodes = root->children;
for (int i = 0; i < nodes.size(); ++i) {
if (nodes[i]->children.size() > 0)
tranversal(nodes[i]);
else
cout << nodes[i]->element << ",";
}
cout << root->element << ",";
}
int MTree::getMaxDepth(MNode *root,vector<MNode*> nodes) {
auto iResult = 0;
return iResult;
}
實驗驗證
本章小結
學習數據結構一定是從思想角度去理解算法和數據結構的意義,而不要僅僅局限於某一種數據結構和算法,將一種算法和結構擴展化、實踐化才是學習數據結構的根本目的,鍛煉自己對問題建模的能力。
參考文獻
[1]. 樹和二叉樹的定義
[2]. 二叉樹遍歷算法總結
[3]. C++指針詳解