一步一步寫演算法（之二叉樹廣度遍曆）

【 聲明：著作權，歡迎轉載，請勿用於商業用途。  聯絡信箱：feixiaoxing @163.com】

    在二叉樹的遍曆當中，有一種遍曆方法是不常見的，那就是廣度遍曆。和其他三種遍曆方法不同，二叉樹的廣度遍曆需要額外的資料結構來協助一下？什麼資料結構呢？那就是隊列。因為隊列具有先進先出的特點，這個特點要求我們在遍曆新的一層資料之前，必須對上一次的資料全部遍曆結束。暫時還沒有掌握隊列知識的朋友可以看一看我的這一篇部落格—隊列。

    a）下面是新添加的隊列資料結構，其中資料部分換成了樹節點指標的指標：

typedef struct _QUEUE{int head;int tail;int length;TREE_NODE** pHead;}QUEUE;

    註：head表示開始，tail表示結束，length表示pHead的長度，pHead表示指標的起始地址

    b）建立隊列，因為涉及到length的長度問題，所以需要計算二叉樹中節點的總數

QUEUE* create_queue_for_tree(const TREE_NODE* pTreeNode){QUEUE* pQueue;int count;if(NULL == pTreeNode)return NULL;count = count_all_node_number(pTreeNode);pQueue = (QUEUE*)malloc(sizeof(QUEUE));assert(NULL != pQueue);memset(pQueue, 0, sizeof(QUEUE));pQueue->pHead = (TREE_NODE**)malloc(sizeof(TREE_NODE*)* count);assert(NULL != pQueue->pHead);memset(pQueue->pHead, 0, sizeof(TREE_NODE*) * count);pQueue->head = pQueue->tail = 0;pQueue->length = count;return pQueue;}

    c）實現隊列的資料加入和資料彈出操作

void insert_node_into_queue(QUEUE* pQueue, TREE_NODE* pNode){if(NULL == pQueue || NULL == pQueue->pHead ||NULL == pNode)return;pQueue->pHead[pQueue->tail ++] = pNode;return;}TREE_NODE* get_node_from_queue(QUEUE* pQueue){if(NULL == pQueue || NULL == pQueue->pHead)return NULL;if(pQueue->head == pQueue->tail)return NULL;return pQueue->pHead[pQueue->head++];}

    註：這裡定義的隊列不是迴圈隊列，所以資料的壓入和彈出比較簡單，直接對head和tail處理即可

    d）遍曆節點，按層得到資料，最後再pQueue->pHead中得到的指標資料就是按層輸出的結果

QUEUE* traverse_node_by_layer(TREE_NODE* pNode){QUEUE* pQueue;if(NULL ==pNode)return NULL;pQueue = create_queue_for_tree(pNode);assert(NULL != pQueue);/* 首個節點排入佇列 */insert_node_into_queue(pQueue, pNode);pNode = get_node_from_queue(pQueue);while(pNode){if(pNode->left)insert_node_into_queue(pQueue, pNode->left);if(pNode->right)insert_node_into_queue(pQueue, pNode->right);pNode = get_node_from_queue(pQueue);}return pQueue;}

擴充部分：

    上面的辦法已經可以實現隊列的按層輸出，那麼如果想在節點結構中直接實現資料的按層訪問怎麼辦？其實兩步走就可以：1）在已有的TREE_NODE添加prev和next；（2）按照剛才得到的pQueue->pHead結果，依次對prev和next進行賦值即可。不知道朋友們明白了沒？