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Computer Science/자료구조

[자료구조] ep7+) 이진 트리 구현 및 탐색

by 클레어몬트 2024. 6. 11.

이번 문제에서는 트리가 고정되지 않고 트리의 모양이 입력으로 주어진다.

 

1. 트리 만들기 (구현)

트리는 연결이진트리로 구현하며 각 노드에 저장되는 정보는 아래와 같다.

선위순회 순서로 각 노드에 대한 정보가 주어지면, 루트노드부터 확장해 가는 방식으로 트리를 구성할 수 있다.
- 노드 번호는 유일한 양의 정수며, 노드 번호에 특별한 순서는 없다.

- 각 노드에 대한 정보는 괄호에 싸인 세 개의 정수, 즉 (x y z)로 표현된다.

- 여기서 x는 해당 노드의 번호, yx의 왼쪽 자식 노드의 번호, zx의 오른쪽 자식 노드의 번호를 나타낸다. 해당 자식이 없는 경우에는 번호 0이 주어진다.

 

 

 

2. 트리 탐색

트리 탐색은 루트노드에서 시작하여 자식 링크를 따라 내려가면서 진행된다.

- 탐색 도중 만나는 노드에서 어느 자식을 따라 내려가는지 정보가 주어지면 탐색 중 방문되는 노드 번호들이 유일하게 결정된다.

예) 탐색 정보가 RLL로 주어질 경우(단, L은 왼쪽 자식, R은 오른쪽 자식을 의미)

탐색 중 방문하는 노드 번호를 순서대로 적으면 5 9 7 12가 된다. (아래 그림 참조)

RLL

 

 

 

문제) 위에서 설명한 방식대로, 트리 정보탐색 정보가 주어졌을 때 트리를 생성하고 탐색 도중 방문하는 노드 번호를 차례로 출력하는 프로그램을 작성하시오.

모든 노드마다 자신의 위치를 가리키는 포인터변수를 만들어 사용하면 안 됨.

- 오직 루트노드에 대해서만 허용. 즉, 트리는 루트노드를 통해서만 접근 가능.

 

입력 상세:

ㅇ트리 정보

- 첫 째 줄에 노드의 개수 n이 주어진다.

- 다음 n개의 줄에, 선위순회 순서로 노드의 정보가 주어진다(위 설명 참조).

ㅇ탐색 정보 (트리 정보가 모두 주어진 후)

-  탐색 횟수 s가 주어진다.

-  다음 s개의 줄에, 탐색 정보가 주어진다(각 탐색은 루트노드에서 새로 시작).

-  하나의 탐색 정보는 공백 없이,LR로 구성된 문자열(최대 길이 100)로 주어진다.

-  유효하지 않은 탐색 정보는 주어지지 않는다. 예를 들어, 위 트리에서 RRR과 같은 탐색 정보는 유효하지 않다. 두 번 오른쪽 자식을 따라 내려가면 노드 10인데, 노드 10의 오른쪽 자식은 정의되지 않았기 때문이다.

 

출력 상세:

탐색 시 방문하는 노드 번호를 순서대로 출력한다(한 줄에 한 번의 탐색 결과를 출력).

 

test case

 

 

 

 

(전체 코드)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct NODE {
    int data;
    struct NODE* left;
    struct NODE* right;
} NODE;

NODE* createNode(int data);
void insertNode(NODE* root, int parent, int lChild, int rChild);
NODE* buildTree(int n, int nodes[][3]);
void searchTree(NODE* root, char* path);

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    int nodes[n][3]; // 2차원 배열을 이용
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%d %d %d", &nodes[i][0], &nodes[i][1], &nodes[i][2]);  // 각 노드의 정보 입력
    }
    NODE* root = buildTree(n, nodes);

    int s;
    char path[101] = {0};
    scanf("%d", &s);
    for (int i = 0; i < s; i++) {
        scanf("%s", path);
        searchTree(root, path);  // 탐색 및 출력
    }

    free(root);
    return 0;
}

NODE* createNode(int data) {
    NODE* newNode = (NODE*)malloc(1 * sizeof(NODE));
    newNode->data = data;
    newNode->left = NULL;
    newNode->right = NULL;
    return newNode;
}

// 노드를 트리에 삽입하는 함수
void insertNode(NODE* root, int parent, int lChild, int rChild) {
    if (root == NULL) return;

    if (root->data == parent) {
        if (lChild != 0)
            root->left = createNode(lChild);
        if (rChild != 0) 
            root->right = createNode(rChild);
    } 
    else if (root->data != parent) { // 재귀호출
        if (root->left != NULL) 
            insertNode(root->left, parent, lChild, rChild);
        if (root->right != NULL) 
            insertNode(root->right, parent, lChild, rChild);
    }
}

NODE* buildTree(int n, int nodes[][3]) {
    NODE* root = createNode(nodes[0][0]);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        insertNode(root, nodes[i][0], nodes[i][1], nodes[i][2]);
    }
    return root;
}

void searchTree(NODE* root, char* path) {
    NODE* curNode = root;
    printf(" %d", curNode->data);

    int pathLen = strlen(path);
    for (int i = 0; i < pathLen; i++) {
        if (path[i] == 'L') 
            curNode = curNode->left;
        else if (path[i] == 'R') 
            curNode = curNode->right;

        if (curNode != NULL) 
            printf(" %d", curNode->data);
        else
            break;
    }
    printf("\n");
}

/*
9
5 3 9
3 8 15
8 0 2
2 0 0
15 0 0
9 7 10
7 12 0
12 0 0
10 0 0
3
RLL
LL
LR
*/

 

 

 

 

 

 

참고 및 출처: 데이터 구조 원리와 응용(국형준교수님)