数据结构-树 - 爱码网

数据结构- 树

一、树的说明

1. 树是一种组织数据的方式。

2. 如文件浏览器中的文件组织方式：文件夹、文件，文件夹中还有文件夹、文件。

二、树的模型

数据结构-树

1. A是这棵树的根节点。

2.（B、E、F）组成了一棵树，属于这棵大树的子树。

3. E、F是B节点的子节点，所以B是E、F的父节点，E、F是兄弟节点。

三、树的设计

1. 节点数据结构

数据结构-树

2. 树的节点

struct tree_link {

struct tree_link* parent; // 指向父亲

struct tree_link* brother; // 指向下一个兄弟

struct tree_link* children; //指向孩子,链表头

};

四、树的构建

1. 新建宿主数据节点。

2. 声明一个树节点指针（root_tree_link）保存第一个宿主节点的树节点。

3. 插入树节点。

4. 移除树中的节点。

五、树的遍历

1. 先遍历父亲，后遍历孩子；

2. 先遍历孩子，后遍历父亲

程序代码

//tree_link.h

#ifndef __TREE_LINK_H__
#define __TREE_LINK_H__

#include <string.h>

struct tree_link
{
struct tree_link* parent;
struct tree_link* brother;
struct tree_link* children;
};

//父子关联
void link_to_parent(struct tree_link* link, struct tree_link* parent);

//移除节点
void remove_from_parent(struct tree_link* link);

//通过link的内存地址反推data_node的内存地址
//基地址 + offset = &（基地址->link）
//offset = &（NULL）->link
#define TLINK_TO_ElEM(link_ptr, elem_type, mem_name) \
( (elem_type*)(((unsigned char*)link_ptr) - (int)(&(((elem_type*)NULL)->mem_name))) )

#endif

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//tree_link.c

#include "tree_link.h"

void link_to_parent(struct tree_link* link, struct tree_link* parent)
{
if (parent == NULL){return;}

//认父
link->parent = parent;

//认子
struct tree_link** walk = &parent->children;
while (*walk)
{
  walk = &(*walk)->brother;
}
*walk = link;
}

void remove_from_parent(struct tree_link* link)
{
//如果link没有父亲 return
if (link->parent == NULL){return;}

//断绝父子关系
struct tree_link** walk = &link->parent->children;
while (*walk)
{
  if (*walk == link)
  {
   //找到则
   *walk = link->brother;
   link->brother = NULL;
   break;
  }
  //没有找到则指向下一个兄弟节点，继续找
  walk = &(*walk)->brother;
}
link->parent = NULL;
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//main.c

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

#include "tree_link.h"

struct data_node
{
char name[16];
//树的节点
struct tree_link link;
};

struct data_node* alloc_data_node(const char* name)
{
struct data_node* node = malloc(sizeof(struct data_node));
memset(node, 0, sizeof(struct data_node));
strcpy(node->name,name);
return node;
}

void trans_data_from_tree(struct tree_link* root)
{
if (root == NULL){return;}

//通过link的内存地址反推data_node的内存地址
struct data_node* node = TLINK_TO_ElEM(root, struct data_node, link);
printf("%s\n", node->name);

//遍历所有孩子节点
struct tree_link* walk = root->children;
while (walk)
{
trans_data_from_tree(walk);
walk = walk->brother;
}
}

int main(int argc, char** argv)
{
//声明一个tree_link类型指针，来存放data_node类型root节点下的link对象地址
struct tree_link* root_tree_link = NULL;

//在堆上开辟一块内存来存放一个data_node,名为root
struct data_node* root = alloc_data_node("A");
root_tree_link = &root->link;

//开辟另一块内存存放其他data_node
struct data_node* node = NULL;
struct data_node* node_b = NULL;
struct data_node* node_c = NULL;
node = alloc_data_node("B");
node_b = node;
link_to_parent(&node->link, root_tree_link);

//创建新节点c
node = alloc_data_node("C");
node_c = node;
link_to_parent(&node->link, root_tree_link);

//创建新节点d
node = alloc_data_node("D");
link_to_parent(&node->link, root_tree_link);

//创建新节点e
node = alloc_data_node("E");
link_to_parent(&node->link, &node_b->link);

//创建新节点f
node = alloc_data_node("F");
link_to_parent(&node->link, &node_b->link);

//创建新节点f
node = alloc_data_node("G");
link_to_parent(&node->link, &node_c->link);

//从tree中移除一个node
remove_from_parent(&node->link);

//遍历数据
trans_data_from_tree(root_tree_link);

system("pause");
return 0;
}