Cây nhị phân luồng là một cây nhị phân cung cấp cơ sở để duyệt cây theo một thứ tự cụ thể.
Nó làm cho việc truyền tải nhanh hơn và thực hiện điều đó mà không cần ngăn xếp và không cần đệ quy. Có hai loại cây nhị phân luồng.
Đơn luồng Mỗi nút được chuyển hướng sang trái hoặc phải có nghĩa là người tiền nhiệm hoặc người kế nhiệm theo thứ tự. Tại đây, tất cả các con trỏ null bên phải sẽ trỏ đến người kế nhiệm inorder hoặc tất cả các con trỏ null bên trái sẽ trỏ đến người tiền nhiệm inorder.
Luồng đôi Mỗi nút được chuyển hướng sang trái và phải có nghĩa là người tiền nhiệm và người kế nhiệm theo thứ tự. Ở đây, tất cả các con trỏ null bên phải sẽ trỏ đến người kế nhiệm inorder và tất cả các con trỏ null bên trái sẽ trỏ đến người tiền nhiệm inorder.
Đây là một chương trình C ++ để triển khai Cây nhị phân có luồng.
Hàm và mã giả
function insert ()
Insert node as root if tree is completely empty. Otherwise, if newnode < current node then Go to left thread and set the newnode as left child. else Go to right thread and set the newnode as right child.
hàm tìm kiếm ()
If search key < root then Go to left thread else Go to right thread
chức năng xóa ()
Tìm Node và cha của nó. Để xóa nút, có ba trường hợp -
- Nút có hai nút con.
- Có một đứa con duy nhất.
- Có con duy nhất.
Ví dụ
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#define MAX_VALUE 65536
using namespace std;
class N { //node declaration
public:
int k;
N *l, *r;
bool leftTh, rightTh;
};
class ThreadedBinaryTree {
private:
N *root;
public:
ThreadedBinaryTree() { //constructor to initialize the variables
root= new N();
root->r= root->l= root;
root->leftTh = true;
root->k = MAX_VALUE;
}
void makeEmpty() { //clear tree
root= new N();
root->r = root->l = root;
root->leftTh = true;
root->k = MAX_VALUE;
}
void insert(int key) {
N *p = root;
for (;;) {
if (p->k< key) { / /move to right thread
if (p->rightTh)
break;
p = p->r;
} else if (p->k > key) { // move to left thread
if (p->leftTh)
break;
p = p->l;
} else {
return;
}
}
N *temp = new N();
temp->k = key;
temp->rightTh= temp->leftTh= true;
if (p->k < key) {
temp->r = p->r;
temp->l= p;
p->r = temp;
p->rightTh= false;
} else {
temp->r = p;
temp->l = p->l;
p->l = temp;
p->leftTh = false;
}
}
bool search(int key) {
N *temp = root->l;
for (;;) {
if (temp->k < key) { //search in left thread
if (temp->rightTh)
return false;
temp = temp->r;
} else if (temp->k > key) { //search in right thread
if (temp->leftTh)
return false;
temp = temp->l;
} else {
return true;
}
}
}
void Delete(int key) {
N *dest = root->l, *p = root;
for (;;) { //find Node and its parent.
if (dest->k < key) {
if (dest->rightTh)
return;
p = dest;
dest = dest->r;
} else if (dest->k > key) {
if (dest->leftTh)
return;
p = dest;
dest = dest->l;
} else {
break;
}
}
N *target = dest;
if (!dest->rightTh && !dest->leftTh) {
p = dest; //has two children
target = dest->l; //largest node at left child
while (!target->rightTh) {
p = target;
target = target->r;
}
dest->k= target->k; //replace mode
}
if (p->k >= target->k) { //only left child
if (target->rightTh && target->leftTh) {
p->l = target->l;
p->leftTh = true;
} else if (target->rightTh) {
N*largest = target->l;
while (!largest->rightTh) {
largest = largest->r;
}
largest->r = p;
p->l= target->l;
} else {
N *smallest = target->r;
while (!smallest->leftTh) {
smallest = smallest->l;
}
smallest->l = target->l;
p->l = target->r;
}
} else {//only right child
if (target->rightTh && target->leftTh) {
p->r= target->r;
p->rightTh = true;
} else if (target->rightTh) {
N *largest = target->l;
while (!largest->rightTh) {
largest = largest->r;
}
largest->r= target->r;
p->r = target->l;
} else {
N *smallest = target->r;
while (!smallest->leftTh) {
smallest = smallest->l;
}
smallest->l= p;
p->r= target->r;
}
}
}
void displayTree() { //print the tree
N *temp = root, *p;
for (;;) {
p = temp;
temp = temp->r;
if (!p->rightTh) {
while (!temp->leftTh) {
temp = temp->l;
}
}
if (temp == root)
break;
cout<<temp->k<<" ";
}
cout<<endl;
}
};
int main() {
ThreadedBinaryTree tbt;
cout<<"ThreadedBinaryTree\n";
char ch;
int c, v;
while(1) {
cout<<"1. Insert "<<endl;
cout<<"2. Delete"<<endl;
cout<<"3. Search"<<endl;
cout<<"4. Clear"<<endl;
cout<<"5. Display"<<endl;
cout<<"6. Exit"<<endl;
cout<<"Enter Your Choice: ";
cin>>c;
//perform switch operation
switch (c) {
case 1 :
cout<<"Enter integer element to insert: ";
cin>>v;
tbt.insert(v);
break;
case 2 :
cout<<"Enter integer element to delete: ";
cin>>v;
tbt.Delete(v);
break;
case 3 :
cout<<"Enter integer element to search: ";
cin>>v;
if (tbt.search(v) == true)
cout<<"Element "<<v<<" found in the tree"<<endl;
else
cout<<"Element "<<v<<" not found in the tree"<<endl;
break;
case 4 :
cout<<"\nTree Cleared\n";
tbt.makeEmpty();
break;
case 5:
cout<<"Display tree: \n ";
tbt.displayTree();
break;
case 6:
exit(1);
default:
cout<<"\nInvalid type! \n";
}
}
cout<<"\n";
return 0;
} Đầu ra
ThreadedBinaryTree 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 1 Enter integer element to insert: 10 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 1 Enter integer element to insert: 7 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 1 Enter integer element to insert: 6 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 1 Enter integer element to insert: 4 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 1 Enter integer element to insert: 5 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 1 Enter integer element to insert: 3 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 5 Display tree 3 4 5 6 7 10 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 3 Enter integer element to search: 7 Element 7 found in the tree 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 3 Enter integer element to search: 1 Element 1 not found in the tree 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 2 Enter integer element to delete: 3 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 5 Display tree 4 5 6 7 10 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 4 Tree Cleared 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 5 Display tree 1. Insert 2. Delete 3. Search 4. Clear 5. Display 6. Exit Enter Your Choice: 6