二叉树的层序遍历（C语言实现）

层序遍历代码思路

借助一个辅助队列。

• 先将二叉树的根结点入队，
• 然后出队，访问出队结点，
  • 若它有左子树，则将左子树根节点入队；
  • 若它有右子树，则将右子树根节点入队。
  • 然后出队，
  • 访问出队结点……如此反复，直到队列为空

void LevelOrder(BiTree T)
{
    
	InitQueue(&Q);	// 初始化辅助队列
	BiTree p;
	EnQueue(&Q, T);	// 将根节点入队
	while(!IsEmpty(Q))	// 队列不空则循环 
	{
    
		DeQueue(Q, p);	// 队头结点出队
		visit(p);
		if (p->lchild != NULL)
		{
    
			EnQueue(Q, p->lchild);	// 左子树不空,则左子树根节点入队 
		}
		if (p->rchild != NULL)
		{
    
			EnQueue(Q, p->rchild);	// 右子树不空,则右子树根节点入队 
		} 
	} 
}

实现过程

根据上面的代码思路，需要实现两个数据结构，一个二叉树，一个队列，需要实现的功能有

• 二叉树、队列的数据结构定义
• 二叉树的创建、队列的初始化
• 二叉树的层序遍历、队列的出队、入队操作

代码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

typedef char TElemType;

const int MAXSIZES = 50;

// 二叉树的存储结构 
typedef struct BiTNode {
    
	TElemType data;
	struct BiTNode *lchild, *rchild;
}BiTNode, *BiTree;

typedef BiTree QElemType;

// 队列的存储结构 
typedef struct {
    
	QElemType data[MAXSIZES];
	int front;
	int rear;
}SqQueue;

// 通过前序遍历创建二叉树 
void CreateBiTree(BiTree *T)
{
    
	TElemType ch;
	scanf("%c", &ch);
	if (ch == '#')
	{
    
		*T = NULL;
	}
	else
	{
    
		*T = (BiTree) malloc(sizeof(BiTNode));
		if (!T)
		{
    
			exit(0);
		}
		(*T)->data = ch;
		CreateBiTree(&(*T)->lchild);
		CreateBiTree(&(*T)->rchild);
	}
}

// 初始化队列 
void InitQueue(SqQueue *Q)
{
    
	Q->front = Q->rear = 0;
}

// 辅助队列的入队操作 
void EnQueue(SqQueue *Q, QElemType q)
{
    
	if ((Q->rear + 1) % MAXSIZES == Q->front)
		return;
	Q->data[Q->rear] = q;
	Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZES;
}

// 辅助队列的出队操作 
void DeQueue(SqQueue *Q, QElemType *q)
{
    
	if (Q->front == Q->rear)
		return;
	*q = Q->data[Q->front];
	Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZES;
}

// 二叉树的中序遍历 
void InOrderTraverse(BiTree T)
{
    
	if (!T)
	{
    
		return;
	}
	
	InOrderTraverse(T->lchild);
	printf("%c", T->data);
	InOrderTraverse(T->rchild);
}

// 二叉树的层序遍历 
void LevelOrder(BiTree T)
{
    
	SqQueue Q;
	InitQueue(&Q);	// 初始化辅助队列
	BiTree p;
	EnQueue(&Q, T);	// 将根节点入队
	while(Q.front != Q.rear)	// 队列不空则循环 
	{
    
		DeQueue(&Q, &p);	// 队头结点出队
		printf("%c", p->data);
		if (p->lchild != NULL)
		{
    
			EnQueue(&Q, p->lchild);	// 左子树不空,则左子树根节点入队 
		}
		if (p->rchild != NULL)
		{
    
			EnQueue(&Q, p->rchild);	// 右子树不空,则右子树根节点入队 
		} 
	} 
}

int main()
{
    
	BiTree t;
	printf("请按照前序扩展二叉树进行输入：（#表示空结点）\n");
	CreateBiTree(&t);
	printf("中序遍历: "); 
	InOrderTraverse(t);
	printf("\n层序遍历: "); 
	LevelOrder(t);
	
	return 0;
}

参考:
层序遍历思路来《王道数据结构》