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Golang如何使用指针实现树结构

P粉602998670

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发布时间:2025-10-24 15:21:02

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来源于php中文网

原创

Go语言通过结构体与指针定义二叉树节点,如type TreeNode struct{ Val int; Left, Right *TreeNode },使用NewNode函数返回节点指针并构建树结构,通过递归实现前序遍历等操作,利用指针直接修改树的结构,如插入、删除或交换子树,确保多处共享同一节点,只需注意空指针判断即可安全操作。

golang如何使用指针实现树结构

在Go语言中,使用指针实现树结构是常见且高效的方式。通过结构体和指针的组合,可以清晰地表达节点之间的父子关系。下面介绍如何用指针对二叉树进行定义、初始化和基本操作。

定义二叉树节点

每个树节点通常包含一个值和指向其子节点的指针。以二叉树为例:

type TreeNode struct {
    Val   int
    Left  *TreeNode
    Right *TreeNode
}

这里 Val 存储节点值,LeftRight 是指向左右子节点的指针。初始为 nil,表示没有子节点。

创建节点与构建树

使用指针可以方便地动态创建节点并连接它们:

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// 创建新节点
func NewNode(val int) *TreeNode {
    return &TreeNode{Val: val}
}

// 构建简单二叉树
root := NewNode(1)
root.Left = NewNode(2)
root.Right = NewNode(3)
root.Left.Left = NewNode(4)

每个节点都通过指针链接,形成树形结构。newNode 返回的是指针类型,便于在外层修改树结构。

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遍历树(示例:前序遍历)

利用指针递归访问所有节点:

func PreOrder(root *TreeNode) {
    if root == nil {
        return
    }
    fmt.Println(root.Val)     // 访问根
    PreOrder(root.Left)       // 遍历左子树
    PreOrder(root.Right)      // 遍历右子树
}

传入的 *TreeNode 允许函数判断是否为空,并安全访问子节点。这种模式适用于插入、查找、删除等操作。

修改树结构

由于使用指针,可以直接修改原树:

  • 插入新节点时,找到目标位置后赋值给对应指针字段
  • 删除节点可通过将父节点指针设为 nil 或重连子树实现
  • 交换左右子树只需交换指针值

例如交换左右子树:

func SwapChildren(root *TreeNode) {
    if root != nil {
        root.Left, root.Right = root.Right, root.Left
    }
}

基本上就这些。Go 中用指针实现树结构简洁直观,关键是理解 *TreeNode 表示对树节点的引用,使得多个地方能共享并修改同一节点。只要注意空指针判断,就能安全操作树。

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