关于二叉树的问题

C++语言 码拜 8年前 (2017-04-26) 1179次浏览
关于二叉树的问题

#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h>
#define STACKSIZE 50
#define bitree_size(tree) ((tree)->size)
#define bitree_root(tree) ((tree)->root)
#define bitree_left(node) ((node)->left)
#define bitree_right(node) ((node)->right)
/*
 * 定义二叉树结点以及二叉树的结构 *
 */
typedef struct BiTreeNode_ {
    char data;
    struct BiTreeNode_ *left; struct BiTreeNode_ *right;
}BiTreeNode;
typedef struct BiTree_ {
    int size;
    BiTreeNode *root; }BiTree;
/*
 * 定义栈的结构 *
 */
typedef struct Stack_ {
    BiTreeNode * base[STACKSIZE];
    int top;
    int stacksize;
}Stack;
void stack_init(Stack *stack)
{
    stack->top = -1;
    stack->stacksize = 0;
}
void push(Stack *stack, BiTreeNode *node)
{
    if(stack->stacksize == STACKSIZE)
        exit(-1);
    stack->base[++stack->top] = node;
    stack->stacksize++;
}
int stack_empty(Stack *stack)
{
    if((-1 == stack->top) && (0 == stack->stacksize))
        return 1;
    else
        return 0;
}
BiTreeNode* pop(Stack *stack) {
    if(stack->top < 0) exit(-1);
    else {
        return stack->base[stack->top--]; }
}
BiTreeNode* get_stack_top(Stack *stack) {
    if(stack->top < 0) exit(-1);
    return stack->base[stack->top]; }
void bitree_init(BiTree *tree) {
    tree->size = 0;
    tree->root = NULL; }
/*在看下面代码之前,先搞清楚指针,和指向指针的指针,在这详细解释一下 * int i = 0;
 * int *p, **q;
 stack->stacksize--;
 *p=&i; //指针p的值是int变量 i 的地址,所以 *p 的值 和 i 的值是相等的。
 * 重点来了: q = &p; // 同理,q 保存的是指针 p 的地址,那么*q 就是指针 p 的值,所 以我们可以看出**q == i;
 * 回到这个二叉树的程序中
 * position 是个指向 BiTreeNode 指针类型的指针,
 * 我们需要在函数 bitree_ins_left 给二叉树的某个左节点赋值 而节点 node 是指针类型,
 由于函数作用域的关系,
 * 使得我们假如要改变一个指针的值,就必须通过指向指针的指针来实现。 */
//给树 tree 的某个结点 node 插入数据域为 data 的左子树
int bitree_ins_left(BiTree *tree, BiTreeNode *node, const char data)
{
    BiTreeNode *new_node, **position;
    if(NULL == node)
    {
        if(bitree_size(tree) > 0)
            return -1;
        position = &tree->root;
    }
    else {
        if(bitree_left(node) != NULL)
            return -1;
        position = &node->left;
    }
    if( NULL == (new_node = (BiTreeNode *)malloc(sizeof(BiTreeNode))) ) //判断内存能否分配 成功
        return -1;
    new_node->data = data;
    new_node->left = NULL;
    new_node->right = NULL;
    *position = new_node;
    tree->size++;
    return 0; }
int bitree_ins_right(BiTree *tree, BiTreeNode *node, const char data)
{
    BiTreeNode *new_node, **position;
    if(NULL == node)
    {
        if(bitree_size(tree) > 0)
            return -1;
        position = &tree->root;
    }
    else
    {
        if(bitree_right(node) != NULL)
            return -1;
        
        position = &node->right;
    }
    if( NULL == (new_node = (BiTreeNode *)malloc(sizeof(BiTreeNode))) )
        return -1;
    new_node->data = data;
    new_node->left = NULL;
    new_node->right = NULL;
    *position = new_node;
    tree->size++;
    return 0; }
// 先序遍历函数
void pre_order(const BiTreeNode *node)
{
    if(node)
    {
        printf("%c",node->data);
        pre_order(node->left);
        pre_order(node->right);
    }
}
// 中序遍历函数
void in_order(const BiTreeNode *node)
{
    if(node)
    {
        in_order(node->left); printf("%c",node->data); in_order(node->right);
    }
}
// 后序遍历函数
void end_order(const BiTreeNode *node) {
    if(node) {
        end_order(node->left); end_order(node->right); printf("%c",node->data);
    } }
int main() {
    char data;
    Stack stack;
    BiTree tree; BiTreeNode *node;
    stack_init(&stack); bitree_init(&tree);
    printf("请以先序顺序输入结点值: \n");
    data = getchar();
    if( 0 == bitree_size(&tree) ) {
        if( " " == data ) return -1;
        bitree_ins_left(&tree,NULL,data);
        push(&stack,tree.root); }
    while(!stack_empty(&stack))
    {
        data = getchar();
        if( " " == data )
        {
            node = pop(&stack);
            if(NULL == node->left)
            {
                data = getchar();
                if( " " != data )
                {
                    bitree_ins_right(&tree,node,data);
                    push(&stack,node->right);
                }
            }
        }
        else
        {
            node = get_stack_top(&stack);
            if( NULL == node->left )
            {
                bitree_ins_left(&tree,node,data);
                push(&stack,node->left);
            }
            else
            {
                node = pop(&stack);
                bitree_ins_right(&tree,node,data);
                push(&stack,node->right);
            }
        }
    }
    printf("--先序遍历二叉树--\n"); pre_order(tree.root);
    putchar("\n");
    printf("--中序遍历二叉树--\n"); in_order(tree.root);
    putchar("\n");
    printf("--后序遍历二叉树--\n"); end_order(tree.root);
    putchar("\n");
    
    return 0;
    
}

感觉主函数的创建方法不能创建图片中的二叉树图片中的二叉树,帮忙鉴定一下是不是。

解决方案

40

仅供参考:

#include <iostream>
#include <stack>
#include <queue>
#include <locale.h>
using namespace std;
typedef struct BiTNode {//二叉树结点
    char data;                      //数据
    struct BiTNode *lchild,*rchild; //左右孩子指针
} BiTNode,*BiTree;
int CreateBiTree(BiTree &T) {//按先序序列创建二叉树
    char data;
    scanf("%c",&data);//按先序次序输入二叉树中结点的值(一个字符),‘#’表示空树
    if (data == "#") {
        T = NULL;
    } else {
        T = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
        T->data = data;         //生成根结点
        CreateBiTree(T->lchild);//构造左子树
        CreateBiTree(T->rchild);//构造右子树
    }
    return 0;
}
void Visit(BiTree T) {//输出
    if (T->data != "#") {
        printf("%c ",T->data);
    }
}
void PreOrder(BiTree T) {//先序遍历
    if (T != NULL) {
        Visit(T);               //访问根节点
        PreOrder(T->lchild);    //访问左子结点
        PreOrder(T->rchild);    //访问右子结点
    }
}
void InOrder(BiTree T) {//中序遍历
    if (T != NULL) {
        InOrder(T->lchild);     //访问左子结点
        Visit(T);               //访问根节点
        InOrder(T->rchild);     //访问右子结点
    }
}
void PostOrder(BiTree T) {//后序遍历
    if (T != NULL) {
        PostOrder(T->lchild);   //访问左子结点
        PostOrder(T->rchild);   //访问右子结点
        Visit(T);               //访问根节点
    }
}
void PreOrder2(BiTree T) {//先序遍历(非递归)
//访问T->data后,将T入栈,遍历左子树;遍历完左子树返回时,栈顶元素应为T,出栈,再先序遍历T的右子树。
    stack<BiTree> stack;
    BiTree p = T;//p是遍历指针
    while (p || !stack.empty()) {   //栈不空或p不空时循环
        if (p != NULL) {
            stack.push(p);          //存入栈中
            printf("%c ",p->data);  //访问根节点
            p = p->lchild;          //遍历左子树
        } else {
            p = stack.top();        //退栈
            stack.pop();
            p = p->rchild;          //访问右子树
        }
    }
}
void InOrder2(BiTree T) {//中序遍历(非递归)
//T是要遍历树的根指针,中序遍历要求在遍历完左子树后,访问根,再遍历右子树。
//先将T入栈,遍历左子树;遍历完左子树返回时,栈顶元素应为T,出栈,访问T->data,再中序遍历T的右子树。
    stack<BiTree> stack;
    BiTree p = T;//p是遍历指针
    while (p || !stack.empty()) {   //栈不空或p不空时循环
        if (p != NULL) {
            stack.push(p);          //存入栈中
            p = p->lchild;          //遍历左子树
        } else {
            p = stack.top();        //退栈,访问根节点
            printf("%c ",p->data);
            stack.pop();
            p = p->rchild;          //访问右子树
        }
    }
}
typedef struct BiTNodePost{
    BiTree biTree;
    char tag;
} BiTNodePost,*BiTreePost;
void PostOrder2(BiTree T) {//后序遍历(非递归)
    stack<BiTreePost> stack;
    BiTree p = T;//p是遍历指针
    BiTreePost BT;
    while (p != NULL || !stack.empty()) {//栈不空或p不空时循环
        while (p != NULL) {//遍历左子树
            BT = (BiTreePost)malloc(sizeof(BiTNodePost));
            BT->biTree = p;
            BT->tag = "L";//访问过左子树
            stack.push(BT);
            p = p->lchild;
        }
        while (!stack.empty() && (stack.top())->tag == "R") {//左右子树访问完毕访问根节点
            BT = stack.top();
            stack.pop();//退栈
            printf("%c ",BT->biTree->data);
        }
        if (!stack.empty()) {//遍历右子树
            BT = stack.top();
            BT->tag = "R";//访问过右子树
            p = BT->biTree;
            p = p->rchild;
        }
    }
}
void LevelOrder(BiTree T) {//层次遍历
    if (T == NULL) return;
    BiTree p = T;
    queue<BiTree> queue;//队列
    queue.push(p);//根节点入队
    while (!queue.empty()) {    //队列不空循环
        p = queue.front();      //对头元素出队
        printf("%c ",p->data);  //访问p指向的结点
        queue.pop();            //退出队列
        if (p->lchild != NULL) {//左子树不空,将左子树入队
            queue.push(p->lchild);
        }
        if (p->rchild != NULL) {//右子树不空,将右子树入队
            queue.push(p->rchild);
        }
    }
}
int main() {
    BiTree T;
    setlocale(LC_ALL,"chs");
    CreateBiTree(T);
    printf("先序遍历        :");PreOrder  (T);printf("\n");
    printf("先序遍历(非递归):");PreOrder2 (T);printf("\n");
                                               printf("\n");
    printf("中序遍历        :");InOrder   (T);printf("\n");
    printf("中序遍历(非递归):");InOrder2  (T);printf("\n");
                                               printf("\n");
    printf("后序遍历        :");PostOrder (T);printf("\n");
    printf("后序遍历(非递归):");PostOrder2(T);printf("\n");
                                               printf("\n");
    printf("层次遍历        :");LevelOrder(T);printf("\n");
    return 0;
}
//ABC##DE#G##F###
//先序遍历        :A B C D E G F
//先序遍历(非递归):A B C D E G F
//
//中序遍历        :C B E G D F A
//中序遍历(非递归):C B E G D F A
//
//后序遍历        :C G E F D B A
//后序遍历(非递归):C G E F D B A
//
//层次遍历        :A B C D E F G
//
///       A
///      /
///     B
///    / \
///   C   D
///      / \
///     E   F
///      \
///       G

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