C++ 数据结构完全二叉树的判断

C++ 数据结构完全二叉树的判断

完全二叉树(Complete Binary Tree):若设二叉树的深度为h,除第h层外,其他各层(1~h-1)的节点数都达到最大个数,第h层所有的节点都连续集中在最左边,这就是完全二叉树。完全二叉树由满二叉树而引起来的。对于深度为K的,有n个节点的二叉树,当且仅当每一个节点都与深度为K的满二叉树中编号从1到n的节点一一对应时称之为完全二叉树。

注意:满二叉树一定是完全二叉树,但完全二叉树不一定是满二叉树。

完全二叉树的特点:完全二叉树的效率极高,堆是一种完全二叉树或者近似完全二叉树,像十分常用的排序算法、Dijkstra算法、Prim算法等都要用堆才能优化。

判断完全二叉树的方法:从上图我们可以看出,完全二叉树可能会出现以下情况:左子树存在,右子树不存在;左子树存在,有字数存在;左、右子树都不存在;所以我们可以利用广度优先遍历(层序遍历)将二叉树进行遍历,设置一个标志位,当遇到一个空节点时,将标志位为修改;当后面在遇到有效节点并且标志位被修改时,则该二叉树不是完全二叉树。

当该二叉树为空时、修改标志位后无有效节点时,该二叉树为完全二叉树。

代码实现:

#include<iostream> using namespace std; #include<queue>  template<class T> struct TreeNode //二叉树结点 {   T _value;   TreeNode<T>* _left;   TreeNode<T>* _right;   TreeNode(const T& value)     :_value(value)     , _left(NULL)     , _right(NULL)   {} };   template<class T> bool Is_completeTree(TreeNode<T>* node) {   queue<TreeNode<T>*> q;   if (node != NULL)   {     q.push(node);     TreeNode<T>* cur = NULL;     bool flag = false; //设置标志位     while (!q.empty())     {       cur = q.front();       q.pop();       if (cur)       {         if (flag)           return false;         q.push(cur->_left);         q.push(cur->_right);       }       else         flag = true; //修改标志位     }     return true;   }   return true; } 

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C++ 数据结构完全二叉树的判断

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