嵌入式day18

隊列的鏈式存儲

typedef int datatype;                       //定義鏈隊列中數據元素的數據類型
typedef struct node{
 datatype data;                 //數據域
 struct node *next;         //鏈接指針域
}linklist;　　　　　　　//鏈表元素類型定義
typedef struct{
 linklist *front, *rear;                     //鏈表元素類型定義
}linqueue;                               //鏈隊列類型定義
linkqueue *q;                        //定義指向連隊列的指針

1. 先寫頭文件linkqueue.h

#ifndef _LINKQUEUE_H__
#define _LINKQUEUE_H__
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
typedef int data_t;   //定義數據類型爲int
​
//定義鏈式隊列的結點類型
typedef struct linkqueuenode{
 data_t data;
 struct linkqueuenode *next;
}linkqueue_node, *linkqueue_pnode;
​
//將front和rear指針封裝
typedef struct linkqueue
{
 linkqueue_pnode front, rear;
}link_queue, *link_pqueue;
extern void init_linkqueue(link_pqueue *Q);
extern bool in_linkqueue(data_t data, link_pqueue q);
extern bool is_empty_linkqueue(link_pqueue q);
extern bool out_linkqueue(link_pqueue q, data_t *D);
extern void show_linkqueue(link_pqueue q);

2. 寫linkqueue.c

#include "linkqueue.h"
void init_linkqueue(link_pqueue *Q)
{
 *Q = (link_pqueue)malloc(sizeof(link_queue));
 if(NULL == (*Q)){
 perror("malloc");
 exit(-1);
 }
 //申請頭結點空間
 (*Q)->front = (linkqueue_pnode)malloc(sizeof(linkqueue_node));
 if(NULL == (*Q)->front){
 perror("malloc");
 exit(-1);
 }
 (*Q)->front->next = NULL;
 (*Q)->rear = (*Q)->front;
}
//入隊
bool in_linkqueue(data_t data, link_pqueue q)
{
 linkqueue_pnode new;
 new = (linkqueue_pnode)malloc(sizeof(linkqueue_node));
 if(NULL == new){
 printf("入隊失敗！\n");
 return false;
 }
 new->data = data;
 new->next = q->rear->next;
 q->rear->next = new;
 q->rear = q->rear->next;
 return true;
}
bool is_empty_linkqueue(link_pqueue q)
{
 if(q->rear == q->front)
 return true;
 else
 return false;
}
bool out_linkqueue(link_pqueue q, data_t *D)
{
 linkqueue_pnode t;
 if(is_empty_linkqueue(q)){
 printf("隊列已空!\n");
 return false;
 }
 t = q->front;
 q->front = q->front->next;
 *D = q->front->data;
 free(t);
 return true;
}
void show_linkqueue(link_pqueue q)
{
 linkqueue_pnode p;
 for(p= q->front->next;p!= NULL;p=p->next)
 printf("%d\t", p->data);
 printf("\n");
}

3. 寫測試程序test.c

/*
 *用鏈式隊列實現如下功能：用戶從鍵盤輸入整數，程序將其入隊，用戶輸入字母，程序將隊頭元素出隊，並在每一次出隊和入隊之後打印隊列元素。
 */
#include "linkqueue.h"
int main(void)
{
 link_pqueue q;
 data_t data, t;
 int ret;
 init_linkqueue(&q);
 while(1){
 printf("請輸入一個整數:");
 ret = scanf("%d", &data);
 if(ret == 1){
 if(in_linkqueue(data, q))
 show_linkqueue(q);
 }else{
 if(out_linkqueue(q, &t)){
 printf("out:%d\n", t);
 show_linkqueue(q);
 } 
 while(getchar()!= '\n');
 }
 }
 return 0;
}

4. 寫Makefile文件

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g -o0
SRC = linkqueue.c test.c
OBJS = test
$(OBJS):$(SRC)
 $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^
.PHONY:
 clean
clean:
 $(RM) $(OBJS) .*.sw?

結果：

樹與二叉樹

• 樹的基本概念

• 二叉樹的概念

• 二叉樹的性質

• 二叉樹的順序存儲

• 二叉樹的鏈式存儲

• 二叉樹的遍歷

樹(Tree)是n(n≥0)個節點的有限集合T，它滿足兩個條件：

• 有且僅有一個特定的稱爲根(Root)的節點

• 其餘的節點可以分爲m（m≥0）個互不相交的有限集合T1、T2、…、Tm，其中每一個集合又是一棵樹，並稱爲其根的子樹(Subtree)。

樹的定義是遞歸定義

• 一個節點的個數稱爲該結點的度數，一棵樹的度數是指該樹中最大度數。

• 讀書爲零的節點稱爲樹葉或終端節點，度數不爲零的節點稱爲分支節點，除根節點外的分支結點稱爲內部節點。

• 一個節點的子樹之根結點稱爲該節點的子結點，該節點稱爲它們的父節點，同一節點的各個子節點之間稱爲兄弟節點。一棵樹的根結點沒有父節點，葉節點沒有子節點。

• 一個節點系列k1、k2、…、k_j，並滿足k_i是k_{i+1的父節點，就稱爲一條從k1到kj的路徑，路徑的長度爲j-1，即路徑中的邊數。路徑中前面的節點是後面節點的祖先，後面節點是前面節點的子孫。}

• 節點的層數等於父節點的層數加一，根節點的層數定義爲一。樹中節點層數最大值稱爲該樹的高度或深度。

• 若書中每個節點的各個子樹的排列爲從左到右，不能交換，即兄弟之間是有序的，則該樹稱爲有序樹。一般的樹是有序樹。

• m（m≥0）棵互不相交的的樹的集合稱爲森林。樹去掉根節點就成爲森林，森林加上一個新的根節點就成爲樹。

• 樹的邏輯結構：樹中任何節點都可以有零個或多個直接後繼節點（子節點），但至多隻有一個直接前趨節點（父節點），根節點沒有前趨節點，葉節點沒有後繼節點。

二叉樹的概念

二叉樹是n（n≥0）個節點的有限集合，它或者是空集（n=0）,或者是由一個根節點以及兩棵互不相交的、分別稱爲左子樹和右子樹的二叉樹組成。二叉樹與普通書有序數不同，二叉樹嚴格區分左孩子和右孩子，即使只有一個子節點也要區分左右。

二叉樹的性質

• 二叉樹第i(i≥1)層上的節點最多爲2^i-1個。

• 深度爲k(k≥1)的二叉樹最多有2^k-1個節點。

• 在任意一棵二叉樹中，樹葉的數目比度數爲2的節點的數目多一。

  假設：度爲0的節點爲n0個，度爲1的節點爲n1個，度爲2的節點爲n2個。

  總結點數爲各類節點數之和：n = n0 + n1 + n2

  總結點數爲所有子節點數加一：n = n1 + 2*n2 + 1

  故得：n0 = n2 + 1 //(在二叉樹中，度爲0的節點總是比度爲2的節點多一)