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二叉树的广度优先搜索

(一)基本思想

《二叉树的广度优先搜索》

bitree.png

使用两个队列存放节点元素,队列1用来存放未遍历过的节点,队列2用来存放遍历的节点。

《二叉树的广度优先搜索》

bitree-bfs.png

具体步骤:
步骤:
(1)把根结点,放到队列1中。见图(a)

(2)弹出队列1的中的队首元素,被弹出的元素放到队列2中。若该队首元素有子节点,按从到右的顺序加入到队列1中。见图(b)

(3)重复步骤2),见图(c)~图(h)

(4)整个过程结束。队列2中的元素顺序就是使用广度优先搜索方法所遍历的顺序。

(二)C++代码实现

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

struct node
{
    int data;
    node *left;
    node *right;
};

void bfs(int a[], int size)
{
    queue<node *> visited, unvisited;
    node nodes[size];
    node *current;
    
    // 构建二叉树
    for(int i = 0; i < size; i++)
    {
        nodes[i].data = a[i];
        // 左子节点
        int child = 2 * i + 1;
        if(child < size)
        {
            nodes[i].left = &nodes[child];
        }
        else
        {
            nodes[i].left = NULL;
        }
        
        // 右子节点
        child++;
        if(child < size)
        {
            nodes[i].right = &nodes[child];
        }
        else
        {
            nodes[i].right = NULL;
        }
    }
    
    // 先把第0个节点加到unvisited队列中
    unvisited.push(&nodes[0]);
    while (!unvisited.empty())
    {
        current = unvisited.front();
        unvisited.pop();

        if(NULL != current->left)
        {
            unvisited.push(current->left);
        }
        
        if(NULL != current->right)
        {
            unvisited.push(current->right);
        }
        
        visited.push(current);
        
        cout << current->data << "  ";        
    }
}

int main(int argc, const char * argv[])
{
    int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6};
    int size = sizeof(a)/sizeof(int);
    bfs(a, size);
    return 0;
}

运行结果:

 0  1  2  3  4  5  6
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