如何在 C++ 中创建树？答案

【问题标题】：How to create a tree in C++?如何在 C++ 中创建树？
【发布时间】：2016-10-07 10:00:50
【问题描述】：

我想在C++ 中创建一棵树。我有父子关系和节点数，我想以某种方式存储这棵树。例如，如果我有一个图，我可以将它与邻接列表一起存储，或者使用向量的向量或邻接矩阵。但是树呢？

例如，我有 9 个节点和 9-1=8 父子关系：7-2, 7-3, 7-4, 3-5、3-6、5-8、5-9、6-1。我想存储这棵树，例如计算从最老的父 (7) 到孩子的最长路径（在本例中为 7-3-5-8或7-3-5-9，路径长度为4）。

【问题讨论】：

任何无环无向连通图都是一棵树。您可以像存储图表一样存储树。

标签： c++ data-structures tree graph-theory

【解决方案1】：

假设您的图是有向图并且您不知道节点的数字范围，我建议您使用map<int, vector<int> > 作为您的邻接列表：

#include <vector>
#include <map>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    map< int, vector<int> > adj_list;

    int edges;
    cin >> edges;
    for ( int i=0; i<edges; ++i ){
        int u, v;
        cin>>u>>v;
        adj_list[u].push_back(v);
        //adj_list[v].push_back(u); // uncomment this line if your graph is directed
    }

    for ( auto it = adj_list.begin(); it != adj_list.end(); ++it ){
        const auto& children = it->second;
        cout << "children of " << it->first << " is:" << endl;
        for ( int i=0; i < children.size(); ++i ){
            cout << children[i] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}

输入

输出

children of 3 is:
5 6 
children of 5 is:
8 9 
children of 6 is:
1 
children of 7 is:
2 3 4

使用这种结构，map 的每个 key 都以vector<int> 的形式保存该节点的邻接列表。这意味着你可以通过遍历adj_list[1]来访问节点1的子节点。

【讨论】：

【解决方案2】：

我会通过让一个节点包含一个指向节点的（智能）指针向量来存储一棵树。例如：

struct tree_node
{
    int value;
    std::vector<std::unique_ptr<tree_node>> children;
};

【讨论】：

我如何使用一个特定的节点及其关系？
我不明白这个问题。

【解决方案3】：

如果我有一个图，我可以将它与邻接列表一起存储，或者使用向量的向量或邻接矩阵。但是树呢？

但是a tree is a type of graph.

Boost.Graph 文档中甚至有一个关于（家谱）树的具体示例，用于其邻接列表。

【讨论】：