数据结构示例-利用三叉树创建双向链表

概述

在数据结构中，双向链表是一种常见的数据结构，我们常常用它存储一些有序的数据。而三叉树则是一种特殊的树形数据结构，相较于普通的二叉树，它每个节点有三个指针，分别指向左、中、右三个子节点。这篇文章将介绍如何利用三叉树创建双向链表。

实现

首先定义三叉树中的节点：

typedef struct TriNode {
    int data;
    struct TriNode *left;
    struct TriNode *mid;
    struct TriNode *right;
} TriNode, *TriTree;

这里我们定义了一个名为 TriNode 的结构体，其中包含了节点的数据和三个子节点的指针。我们还定义了一个名为 TriTree 的指针，用于表示整个三叉树。

接下来我们定义双向链表中的节点：

typedef struct DListNode {
    int data;
    struct DListNode *prev;
    struct DListNode *next;
} DListNode, *DList;

这里我们定义了一个名为 DListNode 的结构体，其中包含了节点的数据和前后节点的指针。我们还定义了一个名为 DList 的指针，用于表示整个双向链表。

接下来，我们将三叉树转换成双向链表。这里采用递归的方式进行转换：

DListNode* convert(TriTree root) {
    if (!root) {
        return NULL;
    }

    // 将左子树转换成双向链表
    DListNode *leftList = convert(root->left);

    // 将中子树转换成双向链表
    DListNode *midList = convert(root->mid);

    // 将右子树转换成双向链表
    DListNode *rightList = convert(root->right);

    // 将当前节点插入到双向链表中
    DListNode *node = (DListNode*) malloc(sizeof(DListNode));
    node->data = root->data;
    node->prev = NULL;
    node->next = NULL;

    if (!leftList && !midList && !rightList) {
        // 如果没有子树，则当前节点就是双向链表的唯一节点
        return node;
    } else {
        // 串联左子树、中子树和右子树所形成的双向链表
        DListNode *tail;
        if (leftList) {
            leftList->prev = node;
            node->next = leftList;
            tail = leftList;
        } else {
            tail = node;
        }

        if (midList) {
            midList->prev = tail;
            tail->next = midList;
            tail = midList;
        }

        if (rightList) {
            rightList->prev = tail;
            tail->next = rightList;
        }

        // 返回双向链表的头节点
        return leftList ? leftList : node;
    }
}

这里的 convert 函数接收一个三叉树的根节点 root，并返回转换后的双向链表的头节点。在函数内部，我们先将左子树、中子树和右子树分别转换成双向链表。接着，我们将当前节点插入到双向链表中，并将左、中、右子树所形成的双向链表串联起来。最后，我们返回双向链表的头节点即可。

总结

通过本文，我们学习了如何利用三叉树创建双向链表，并实现了相应的代码。在实际工作中，我们也可以运用类似的数据结构和算法解决实际问题。