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4.5 KiB
C
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C
/**
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* File: array_binary_tree.c
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* Created Time: 2023-07-29
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* Author: Gonglja ([email protected])
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*/
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#include "../utils/common.h"
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/* 배열로 표현한 이진 트리 구조체 */
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typedef struct {
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int *tree;
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int size;
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} ArrayBinaryTree;
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/* 생성자 */
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ArrayBinaryTree *newArrayBinaryTree(int *arr, int arrSize) {
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ArrayBinaryTree *abt = (ArrayBinaryTree *)malloc(sizeof(ArrayBinaryTree));
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abt->tree = malloc(sizeof(int) * arrSize);
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memcpy(abt->tree, arr, sizeof(int) * arrSize);
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abt->size = arrSize;
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return abt;
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}
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/* 소멸자 */
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void delArrayBinaryTree(ArrayBinaryTree *abt) {
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free(abt->tree);
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free(abt);
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}
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/* 리스트 용량 */
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int size(ArrayBinaryTree *abt) {
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return abt->size;
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}
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/* 인덱스가 i인 노드의 값 반환 */
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int val(ArrayBinaryTree *abt, int i) {
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// 인덱스가 범위를 벗어나면 빈자리를 나타내는 INT_MAX를 반환한다
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if (i < 0 || i >= size(abt))
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return INT_MAX;
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return abt->tree[i];
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}
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/* 인덱스가 i인 노드의 왼쪽 자식 노드 인덱스 반환 */
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int left(int i) {
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return 2 * i + 1;
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}
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/* 인덱스가 i인 노드의 오른쪽 자식 노드 인덱스 반환 */
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int right(int i) {
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return 2 * i + 2;
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}
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/* 인덱스가 i인 노드의 부모 노드 인덱스 반환 */
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int parent(int i) {
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return (i - 1) / 2;
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}
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/* 레벨 순서 순회 */
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int *levelOrder(ArrayBinaryTree *abt, int *returnSize) {
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int *res = (int *)malloc(sizeof(int) * size(abt));
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int index = 0;
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// 배열을 직접 순회한다
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for (int i = 0; i < size(abt); i++) {
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if (val(abt, i) != INT_MAX)
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res[index++] = val(abt, i);
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}
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*returnSize = index;
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return res;
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}
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/* 깊이 우선 순회 */
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void dfs(ArrayBinaryTree *abt, int i, char *order, int *res, int *index) {
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// 빈칸이면 반환한다
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if (val(abt, i) == INT_MAX)
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return;
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// 전위 순회
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if (strcmp(order, "pre") == 0)
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res[(*index)++] = val(abt, i);
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dfs(abt, left(i), order, res, index);
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// 중위 순회
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if (strcmp(order, "in") == 0)
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res[(*index)++] = val(abt, i);
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|
dfs(abt, right(i), order, res, index);
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// 후위 순회
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if (strcmp(order, "post") == 0)
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|
res[(*index)++] = val(abt, i);
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|
}
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/* 전위 순회 */
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int *preOrder(ArrayBinaryTree *abt, int *returnSize) {
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int *res = (int *)malloc(sizeof(int) * size(abt));
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int index = 0;
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dfs(abt, 0, "pre", res, &index);
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*returnSize = index;
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return res;
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}
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/* 중위 순회 */
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int *inOrder(ArrayBinaryTree *abt, int *returnSize) {
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int *res = (int *)malloc(sizeof(int) * size(abt));
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|
int index = 0;
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dfs(abt, 0, "in", res, &index);
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|
*returnSize = index;
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return res;
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|
}
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/* 후위 순회 */
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int *postOrder(ArrayBinaryTree *abt, int *returnSize) {
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int *res = (int *)malloc(sizeof(int) * size(abt));
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int index = 0;
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|
dfs(abt, 0, "post", res, &index);
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|
*returnSize = index;
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return res;
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}
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/* 실행 코드 */
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int main() {
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// 이진 트리 초기화
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// INT_MAX로 빈자리 NULL을 나타낸다
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int arr[] = {1, 2, 3, 4, INT_MAX, 6, 7, 8, 9, INT_MAX, INT_MAX, 12, INT_MAX, INT_MAX, 15};
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int arrSize = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
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TreeNode *root = arrayToTree(arr, arrSize);
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printf("\n이진 트리 초기화\n");
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printf("이진 트리의 배열 표현:\n");
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printArray(arr, arrSize);
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printf("이진 트리의 연결 리스트 표현:\n");
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printTree(root);
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ArrayBinaryTree *abt = newArrayBinaryTree(arr, arrSize);
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// 노드 접근
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int i = 1;
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int l = left(i), r = right(i), p = parent(i);
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printf("\n현재 노드의 인덱스는 %d, 값은 %d이다\n", i, val(abt, i));
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|
printf("왼쪽 자식 노드의 인덱스는 %d, 값은 %d이다\n", l, l < arrSize ? val(abt, l) : INT_MAX);
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|
printf("오른쪽 자식 노드의 인덱스는 %d, 값은 %d이다\n", r, r < arrSize ? val(abt, r) : INT_MAX);
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|
printf("부모 노드의 인덱스는 %d, 값은 %d이다\n", p, p < arrSize ? val(abt, p) : INT_MAX);
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// 트리 순회
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int returnSize;
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int *res;
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res = levelOrder(abt, &returnSize);
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printf("\n레벨 순서 순회: ");
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printArray(res, returnSize);
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free(res);
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res = preOrder(abt, &returnSize);
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printf("전위 순회: ");
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printArray(res, returnSize);
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free(res);
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res = inOrder(abt, &returnSize);
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|
printf("중위 순회: ");
|
|
printArray(res, returnSize);
|
|
free(res);
|
|
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|
res = postOrder(abt, &returnSize);
|
|
printf("후위 순회: ");
|
|
printArray(res, returnSize);
|
|
free(res);
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// 메모리 해제
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delArrayBinaryTree(abt);
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return 0;
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}
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