层序遍历二叉树 Python 层序遍历二叉链表

用C语言借助一个队列实现二叉树层序遍历，包括二叉树与队列的结构定义，基本操作的实现。  

所谓二叉树层序遍历，即从二叉树根结点开始，按从上到下、从左到右的顺序访问每一个结点。每个结点只访问一次。

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

/**
* 二叉树二叉链表之非递归遍历：层序遍历
* 算法思想：借助一个队列；根树进队；队不为空时循环“从队列中出一个树p，访问该树根结点；
* 若它有左子树，左子树进队；若它有右子树，右子树进队。”
* (保证了元素进队顺序是从树的上层到下层，且同层元素在队列中从左到右相邻)
* (注：为了节约空间，这里的树进队，是指树的地址进队，而不是树结点进队，队列中存放的是对各树地址的引用)
*/

#define OK 1;
#define TURE 1;
#define FALSE 0;
#define ERROR 0;
const int OVERFLOW = -2;
const int MAXSIZE = 100; 

typedef int Status;
typedef char TElemType;
//二叉链表结构定义 
typedef struct BiNode{
    TElemType data;
    struct BiNode *lchild, *rchild;
} BiNode, *BiTree;

//顺序循环队列定义
typedef struct {
    BiTree *base;  //存放树型指针 
    int front;  //头指针，若队列不为空，指向队列头元素 
    int rear;  //尾指针，若队列不为空，指向队列尾元素的下一个位置 
} SqQueue;


//由字符序列创建二叉树
Status CreateBiTree(BiTree *tree,TElemType data[],int *j,int len){
    if((*j)<=len-1){
        if(data[(*j)]=='#'){
            (*tree)=NULL;
            (*j)++;
        } else {
            (*tree)=(BiTree)malloc(sizeof(BiNode));
            if(!(*tree)) return OVERFLOW;
            (*tree)->data=data[(*j)];  //生成根结点 
            (*j)++;
            CreateBiTree(&((*tree)->lchild),data,j,len);  //构造左子树 
            CreateBiTree(&((*tree)->rchild),data,j,len);  //构造右子树
        }
    }
    return OK;
}

//访问二叉树结点 
Status Visit(BiTree tree){
    printf("%c",tree->data);
    return OK;
}

//借助队列实现二叉链表的层序遍历
Status LevelOrder_ByQueue(BiTree tree) {
    BiTree p;
    SqQueue queue1;
    InitQueue(&queue1);
    EnQueue(&queue1,tree);  //根结点入队 
    while(queue1.front!=queue1.rear){  //队不为空
        DeQueue(&queue1,&p);  //根节点出队 
        Visit(p);
        if(p->lchild!=NULL) EnQueue(&queue1,p->lchild);  //有左孩子就进队 
        if(p->rchild!=NULL) EnQueue(&queue1,p->rchild);  //有右孩子也进队 
    }
    return OK;
}


/***用到队列的相关函数***/ 
//循环队列初始化
Status InitQueue(SqQueue *queue) {
    queue->base=(BiTree*)malloc(sizeof(BiTree)*MAXSIZE);  //分配队列数组空间 
    if(!queue->base) return OVERFLOW;  //分配失败 
    queue->front=0;
    queue->rear=0;
    return OK;
}
//循环队列入队操作
Status EnQueue(SqQueue *queue,BiTree elem){
    if((queue->rear+1)%MAXSIZE==queue->front){  //队满
        return ERROR; 
    } else {
        queue->base[queue->rear]=elem;
        queue->rear=(queue->rear+1)%MAXSIZE;
        return OK;
    }
}
//循环队列出队操作
Status DeQueue(SqQueue *queue,BiTree *elem){
    if(queue->front==queue->rear){  //队空 
        return ERROR;
    } else {
        (*elem)=queue->base[queue->front];
        queue->front=(queue->front+1)%MAXSIZE;
        return OK;
    }
}

int main(void){
    //示例二叉树的结构
    /*
                A
              /
            B
          /  \
        C      D
            /  \
           E    F
            \
             G
    */ 
    
    //指向二叉树的指针 
    BiTree bitree1;
    
    //创建二叉树 待用数据 
    TElemType data1[]={'A','B','C','#','#','D','E','#','G','#','#','F','#','#','#',};  //先序遍历序列 
    int len1=sizeof(data1)/sizeof(data1[0]);
    int* j1=(int*)malloc(sizeof(int));
    *j1=0;
    
    //按先序遍历序列创建二叉树 
    Status createBiTreeResult = CreateBiTree(&bitree1,data1,j1,len1);
    printf("二叉树创建结果：%d\n",createBiTreeResult);
    
    //层序遍历二叉树 
    Status levelOrder_ByQueue = LevelOrder_ByQueue(bitree1);  //注:这里参数是二叉树根结点，而不是指针 
    printf("\n层序遍历二叉树结果：%d\n",levelOrder_ByQueue);
    
    printf("\nEND");
    return 0;
}