二叉树的二叉链表和三叉链表
在二叉树的数据结构中,通常有两种链表存储方式:二叉链表和三叉链表。这里,我们先澄清一下概念,通常我们讨论的是二叉链表,它用于存储二叉树的节点。而“三叉链表”这个术语在二叉树的上下文中不常见,可能是指每个节点有三个子节点的链表(但这并不是标准的术语)。如果我们将“三叉链表”理解为每个节点有三个子节点的二叉树的扩展,那么我们可以这样描述:
二叉链表(Binary Linked List for Binary Tree):
二叉链表是二叉树的链式存储结构,其中每个节点包含三个域:数据域和两个指针域。两个指针域分别指向左孩子和右孩子。
节点结构:
struct TreeNode {
int val;
TreeNode *left;
TreeNode *right;
TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};
绘制二叉链表:
- 创建根节点。
- 为根节点添加左孩子和/或右孩子。
- 递归地为每个非叶子节点添加左孩子和/或右孩子。
三叉链表(假设为每个节点有三个子节点的链表):
如果我们考虑的是每个节点有三个子节点的情况,那么每个节点将包含四个域:数据域和三个指针域,分别指向左孩子、中间孩子和右孩子。
节点结构:
struct TreeNode {
int val;
TreeNode *left;
TreeNode *middle; // 中间孩子,如果是二叉树的扩展,则此指针不存在
TreeNode *right;
TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), middle(NULL), right(NULL) {}
};
绘制三叉链表:
- 创建根节点。
- 为根节点添加左孩子、中间孩子和/或右孩子。
- 递归地为每个非叶子节点添加左孩子、中间孩子和右孩子。
绘图示例:
假设我们有以下二叉树:
1
/ \
2 3
/ \
4 5
二叉链表的表示:
TreeNode* root = new TreeNode(1);
root->left = new TreeNode(2);
root->right = new TreeNode(3);
root->left->left = new TreeNode(4);
root->left->left->left = new TreeNode(5);
三叉链表的表示(如果考虑中间孩子):
TreeNode* root = new TreeNode(1);
root->left = new TreeNode(2);
root->middle = nullptr; // 如果没有中间孩子,可以设置为nullptr
root->right = new TreeNode(3);
root->left->left = new TreeNode(4);
root->left->middle = new TreeNode(5);
在实际编程中,我们通常使用二叉链表来存储二叉树。三叉链表的概念可能是对二叉树的一种扩展,用于特定的应用场景。在竞赛编程中,正确地实现和绘制二叉树是非常重要的,因为它是许多算法和数据结构问题的基础。