二叉树

最后更新于:2022-04-01 09:43:08

~~~ #include<stdio.h> #include<windows.h> #include<malloc.h> #define maxsize 20 typedef int elemtype; typedef struct node //定义 { elemtype data; struct node *lchild; struct node *rchild; }btnode; void createbtnode(btnode *&b,char *str) //创建二叉树 { btnode *st[maxsize],*p=NULL; int top=-1,k,j=0; char ch; b=NULL; ch=str[j]; while(ch!='\0') { switch(ch) { case '(':top++;st[top]=p;k=1;break; case ')':top--;break; case ',':k=2;break; default:p=(btnode *)malloc(sizeof(btnode)); p->data=ch;p->lchild=p->rchild=NULL; if(b==NULL) b=p; else { switch(k) { case 1:st[top]->lchild=p;break; case 2:st[top]->rchild=p;break; default:printf("错误!\n"); } } } j++; ch=str[j]; } } btnode *findnode(btnode *b,elemtype x) //查找节点 { btnode *p; if(b==NULL) return NULL; else if(b->data==x) return b; else { p=findnode(b->lchild,x); if(p!=NULL) return p; else  return findnode(b->rchild,x); } } btnode *lchildnode(btnode *p) //找左孩子 { return p->lchild; } btnode *rchildnode(btnode *p) //找右孩子 { return p->rchild; } int btnodeheight(btnode *b) //求高度 { int lchildh,rchildh; if(b==NULL) return 0; else { lchildh=btnodeheight(b->lchild); rchildh=btnodeheight(b->rchild); return(lchildh>rchildh)?(lchildh+1):(rchildh+1); } } void dispbtnode(btnode *b) //输出二叉树 { if(b!=NULL) { printf("%c",b->data); if(b->lchild!=NULL||b->rchild!=NULL) { printf("("); dispbtnode(b->lchild); if(b->rchild!=NULL) printf(","); dispbtnode(b->rchild); printf(")"); } } } int Nodes(btnode *b)//求二叉树b的节点个数 { int num1,num2; if (b==NULL)  return 0; else if (b->lchild==NULL && b->rchild==NULL)  return 1; else { num1=Nodes(b->lchild); num2=Nodes(b->rchild); return (num1+num2+1); } } int LeafNodes(btnode *b)//求二叉树b的叶子节点个数 { int num1,num2; if (b==NULL)  return 0; else if (b->lchild==NULL && b->rchild==NULL)  return 1; else { num1=LeafNodes(b->lchild); num2=LeafNodes(b->rchild); return (num1+num2); } } void TravLevel(btnode *b) //层次遍历 { btnode *Qu[maxsize];//定义循环队列 int front,rear;//定义队首和队尾指针 front=rear=0;//置队列为空队列 if (b!=NULL)  printf("%c ",b->data); rear++;//节点指针进入队列 Qu[rear]=b; while (rear!=front)//队列不为空 { front=(front+1)%maxsize; b=Qu[front];//队头出队列 if (b->lchild!=NULL)//输出左孩子,并入队列 { printf("%c ",b->lchild->data); rear=(rear+1)%maxsize; Qu[rear]=b->lchild; } if (b->rchild!=NULL)//输出右孩子,并入队列 { printf("%c ",b->rchild->data); rear=(rear+1)%maxsize; Qu[rear]=b->rchild; } }  printf("\n"); } void PreOrder(btnode *b) //先序遍历的递归算法 { if (b!=NULL)  { printf("%c ",b->data);//访问根节点 PreOrder(b->lchild);//递归访问左子树 PreOrder(b->rchild);//递归访问右子树 } } void PreOrder1(btnode *b) //先序遍历的非递归算法 { btnode *St[maxsize],*p; int top=-1; if (b!=NULL)  { top++;//根节点入栈 St[top]=b; while (top>-1)//栈不为空时循环 { p=St[top];//退栈并访问该节点 top--; printf("%c ",p->data); if (p->rchild!=NULL)//右孩子入栈 { top++; St[top]=p->rchild; } if (p->lchild!=NULL)//左孩子入栈 { top++; St[top]=p->lchild; } } printf("\n"); } } void InOrder(btnode *b) //中序遍历的递归算法 { if (b!=NULL)  { InOrder(b->lchild);//递归访问左子树 printf("%c ",b->data);//访问根节点 InOrder(b->rchild);//递归访问右子树 } } void InOrder1(btnode *b) //中序遍历的非递归算法 { btnode *St[maxsize],*p; int top=-1; if (b!=NULL) { p=b; while (top>-1 || p!=NULL) { while (p!=NULL) { top++; St[top]=p; p=p->lchild; } if (top>-1) { p=St[top]; top--; printf("%c ",p->data); p=p->rchild; } } printf("\n"); } } void PostOrder(btnode *b) //后序遍历的递归算法 { if (b!=NULL)  { PostOrder(b->lchild);//递归访问左子树 PostOrder(b->rchild);//递归访问右子树 printf("%c ",b->data);//访问根节点 } } void PostOrder1(btnode *b) //后续遍历的非递归算法 { btnode *St[maxsize]; btnode *p; int flag,top=-1;//栈指针置初值 if (b!=NULL) { do { while (b!=NULL)//将t的所有左节点入栈 { top++; St[top]=b; b=b->lchild; } p=NULL;//p指向当前节点的前一个已访问的节点 flag=1; while (top!=-1 && flag) { b=St[top];//取出当前的栈顶元素 if (b->rchild==p)//右子树不存在或已被访问,访问之 { printf("%c ",b->data);//访问*b节点 top--; p=b;//p指向则被访问的节点 } else { b=b->rchild;//t指向右子树 flag=0; } } } while (top!=-1); printf("\n"); }  } void DestroyBTNode(btnode *&b) //销毁二叉树 { if (b!=NULL) { DestroyBTNode(b->lchild); DestroyBTNode(b->rchild); free(b); } } void main() { int hight,n; char ch,str[100]; btnode *b,*p,*p1,*p2; printf(" *****************欢迎使用二叉树基本运算系统*******************\n"); printf("请输入一个广义表\n(例如:A(B(D(,I),E(J,K(H))),C(F)))\n"); gets(str); createbtnode(b,str); while(1) { printf("请选择:\n"); printf(" 1 求树的高度\n"); printf(" 2 求节点的孩子\n"); printf(" 3 输出二叉树\n"); printf(" 4 求二叉树的节点数\n"); printf(" 5 求二叉树的叶子节点数\n"); printf(" 6 层次遍历序列\n"); printf(" 7 先序遍历序列\n"); printf(" 8 中序遍历序列\n"); printf(" 9 后续遍历序列\n"); printf(" 10 释放二叉树并退出\n"); printf(" 11 退出\n"); scanf("%d",&n); switch(n) { case 1:printf("树的高度为:%d\n",btnodeheight(b));break; case 2:getchar();printf("请输入需查找的节点:"); scanf("%c",&ch); p=findnode(b,ch); p1=lchildnode(p); p2=rchildnode(p); if(p1!=NULL) printf("左孩子为:%c\n",p1->data); else printf("没有左孩子\n"); if(p2!=NULL) printf("右孩子为:%c\n",p2->data); else printf("没有右孩子\n"); break; case 3:dispbtnode(b); printf("\n"); break; case 4:printf("二叉树的节点个数为:%d个\n",Nodes(b));break; case 5:printf("二叉树的叶子节点数为%d个\n",LeafNodes(b));break; case 6:printf("层次遍历序列:");TravLevel(b);break; case 7:printf("先序遍历序列:\n"); printf(" 递归算法:");PreOrder(b);printf("\n"); printf(" 非递归算法:");PreOrder1(b);break; case 8:printf("中序遍历序列:\n"); printf(" 递归算法:");InOrder(b);printf("\n"); printf(" 非递归算法:");InOrder1(b);break; case 9:printf("后序遍历序列:\n"); printf(" 递归算法:");PostOrder(b);printf("\n"); printf(" 非递归算法:");PostOrder1(b);break; case 10:DestroyBTNode(b);printf("二叉树已销毁!\n");exit(0);break; case 11:exit(0); default:printf("输入错误\n"); } } } ~~~
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