2015年第六届蓝桥杯C/C++ A组国赛 —— 第三题：显示二叉树
标题：显示二叉树
排序二叉树的特征是：
某个节点的左子树的所有节点值都不大于本节点值。
某个节点的右子树的所有节点值都不小于本节点值。
为了能形象地观察二叉树的建立过程，小明写了一段程序来显示出二叉树的结构来。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define N 1000
#define HEIGHT 100
#define WIDTH 1000
struct BiTree
{
int v;
struct BiTree* l;
struct BiTree* r;
};
int max(int a, int b)
{
return a>b? a : b;
}
struct BiTree* init(struct BiTree* p, int v)
{
p->l = NULL;
p->r = NULL;
p->v = v;
return p;
}
void add(struct BiTree* me, struct BiTree* the)
{
if(the->v < me->v){
if(me->l==NULL) me->l = the;
else add(me->l, the);
}
else{
if(me->r==NULL) me->r = the;
else add(me->r, the);
}
}
//获得子树的显示高度
int getHeight(struct BiTree* me)
{
int h = 2;
int hl = me->l==NULL? 0 : getHeight(me->l);
int hr = me->r==NULL? 0 : getHeight(me->r);
return h + max(hl,hr);
}
//获得子树的显示宽度
int getWidth(struct BiTree* me)
{
char buf[100];
sprintf(buf,"%d",me->v);
int w = strlen(buf);
if(me->l) w += getWidth(me->l);
if(me->r) w += getWidth(me->r);
return w;
}
int getRootPos(struct BiTree* me, int x){
return me->l==NULL? x : x + getWidth(me->l);
}
//把缓冲区当二维画布用
void printInBuf(struct BiTree* me, char buf[][WIDTH], int x, int y)
{
int p1,p2,p3,i;
char sv[100];
sprintf(sv, "%d", me->v);
p1 = me->l==NULL? x : getRootPos(me->l, x);
p2 = getRootPos(me, x);
p3 = me->r==NULL? p2 : getRootPos(me->r, p2+strlen(sv));
buf[y][p2] = '|';
for(i=p1; i<=p3; i++) buf[y+1][i]='-';
for(i=0; i<strlen(sv); i++) buf[y+1][p2+i]=sv[i];
if(p1<p2) buf[y+1][p1] = '/';
if(p3>p2) buf[y+1][p3] = '\\';
if(me->l) printInBuf(me->l,buf,x,y+2);
if(me->r) ____________________________________; //填空位置
}
void showBuf(char x[][WIDTH])
{
int i,j;
for(i=0; i<HEIGHT; i++){
for(j=WIDTH-1; j>=0; j--){
if(x[i][j]==' ') x[i][j] = '\0';
else break;
}
if(x[i][0]) printf("%s\n",x[i]);
else break;
}
}
void show(struct BiTree* me)
{
char buf[HEIGHT][WIDTH];
int i,j;
for(i=0; i<HEIGHT; i++)
for(j=0; j<WIDTH; j++) buf[i][j] = ' ';
printInBuf(me, buf, 0, 0);
showBuf(buf);
}
int main()
{
struct BiTree buf[N]; //存储节点数据
int n = 0; //节点个数
init(&buf[0], 500); n++; //初始化第一个节点
add(&buf[0], init(&buf[n++],200)); //新的节点加入树中
add(&buf[0], init(&buf[n++],509));
add(&buf[0], init(&buf[n++],100));
add(&buf[0], init(&buf[n++],250));
add(&buf[0], init(&buf[n++],507));
add(&buf[0], init(&buf[n++],600));
add(&buf[0], init(&buf[n++],650));
add(&buf[0], init(&buf[n++],450));
add(&buf[0], init(&buf[n++],440));
add(&buf[0], init(&buf[n++],220));
show(&buf[0]);
return 0;
}
对于上边的测试数据，应该显示出：
|
/--------------500---\
| |
/--200---\ /--509\
| | | |
100 /--250---\ 507 600\
| | |
220 /--450 650
|
440
（如有对齐问题，请参考【图1.png】）
请分析程序逻辑，填写划线部分缺失的代码。
注意，只填写缺少的部分，不要填写已有的代码或符号，也不要加任何说明文字。
Code
/*
^....0
^ .1 ^1^
.. 01
1.^ 1.0
^ 1 ^ ^0.1
1 ^ ^..^
0. ^ 0^
.0 1 .^
.1 ^0 .........001^
.1 1. .111100....01^
00 11^ ^1. .1^
1.^ ^0 0^
.^ ^0..1
.1 1..^
1 .0 ^ ^
00. ^^0.^
^ 0 ^^110.^
0 0 ^ ^^^10.01
^^ 10 1 1 ^^^1110.1
01 10 1.1 ^^^1111110
010 01 ^^ ^^^1111^1.^ ^^^
10 10^ 0^ 1 ^^111^^^0.1^ 1....^
11 0 ^^11^^^ 0.. ....1^ ^ ^
1. 0^ ^11^^^ ^ 1 111^ ^ 0.
10 00 11 ^^^^^ 1 0 1.
0^ ^0 ^0 ^^^^ 0 0.
0^ 1.0 .^ ^^^^ 1 1 .0
^.^ ^^ 0^ ^1 ^^^^ 0. ^.1
1 ^ 11 1. ^^^ ^ ^ ..^
^..^ ^1 ^.^ ^^^ .0 ^.0
0..^ ^0 01 ^^^ .. 0..^
1 .. .1 ^.^ ^^^ 1 ^ ^0001
^ 1. 00 0. ^^^ ^.0 ^.1
. 0^. ^.^ ^.^ ^^^ ..0.0
1 .^^. .^ 1001 ^^ ^^^ . 1^
. ^ ^. 11 0. 1 ^ ^^ 0.
0 ^. 0 ^0 1 ^^^ 0.
0.^ 1. 0^ 0 .1 ^^^ ..
.1 1. 00 . .1 ^^^ ..
1 1. ^. 0 .^ ^^ ..
0. 1. .^ . 0 .
.1 1. 01 . . ^ 0
^.^ 00 ^0 1. ^ 1 1
.0 00 . ^^^^^^ .
.^ 00 01 ..
1. 00 10 1 ^
^.1 00 ^. ^^^ .1
.. 00 .1 1..01 ..
1.1 00 1. ..^ 10
^ 1^ 00 ^.1 0 1 1
.1 00 00 ^ 1 ^
. 00 ^.^ 10^ ^^
1.1 00 00 10^
..^ 1. ^. 1.
0 1 ^. 00 00 .^
^ ^. ^ 1 00 ^0000^ ^ 01
1 0 ^. 00.0^ ^00000 1.00.1 11
. 1 0 1^^0.01 ^^^ 01
.^ ^ 1 1^^ ^.^
1 1 0.
.. 1 ^
1 1
^ ^ .0
1 ^ 1
.. 1.1 ^0.0
^ 0 1..01^^100000..0^
1 1 ^ 1 ^^1111^ ^^
0 ^ ^ 1 1000^
.1 ^.^ . 00
.. 1.1 0. 0
1. . 1. .^
1. 1 1. ^0
^ . ^.1 00 01
^.0 001. .^
*/
/* Procedural objectives：
Variables required by the program:
Procedural thinking：
Functions required by the program:
Determination algorithm:
Determining data structure:
*/
/* My dear Max said：
"I like you,
So the first bunch of sunshine I saw in the morning is you,
The first gentle breeze that passed through my ear is you,
The first star I see is also you.
The world I see is all your shadow."
FIGHTING FOR OUR FUTURE！！！
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define N 1000
#define HEIGHT 100
#define WIDTH 1000
struct BiTree
{
int v;
struct BiTree* l;
struct BiTree* r;
};
int max(int a, int b)
{
return a>b? a : b;
}
struct BiTree* init(struct BiTree* p, int v)
{
p->l = NULL;
p->r = NULL;
p->v = v;
return p;
}
void add(struct BiTree* me, struct BiTree* the)
{
if(the->v < me->v){ //如果要插入的值小于节点的值
if(me->l==NULL) me->l = the; //如果要插入的节点的左子树为空，则插入值
else add(me->l, the); //否则将值添加到节点的左子树
}
else{
if(me->r==NULL) me->r = the;
else add(me->r, the);
}
}
//获得子树的显示高度
int getHeight(struct BiTree* me)
{
int h = 2;
int hl = me->l==NULL? 0 : getHeight(me->l);
int hr = me->r==NULL? 0 : getHeight(me->r);
return h + max(hl,hr);
}
//获得子树的显示宽度
int getWidth(struct BiTree* me)
{
char buf[100];
sprintf(buf,"%d",me->v);
int w = strlen(buf);
if(me->l) w += getWidth(me->l);
if(me->r) w += getWidth(me->r);
return w;
}
int getRootPos(struct BiTree* me, int x){
return me->l==NULL? x : x + getWidth(me->l);
}
//把缓冲区当二维画布用
void printInBuf(struct BiTree* me, char buf[][WIDTH], int x, int y)
{
int p1,p2,p3;
char sv[100];
sprintf(sv, "%d", me->v);
p1 = me->l==NULL? x : getRootPos(me->l, x);
//p1为左子树的左子树的高度
p2 = getRootPos(me, x);
//p2为左子树的宽度
p3 = me->r==NULL? p2 : getRootPos(me->r, p2+strlen(sv));
//p3为右子树的
buf[y][p2] = '|';
for(int i=p1; i<=p3; i++) buf[y+1][i]='-';
for(int i=0; i<strlen(sv); i++) buf[y+1][p2+i]=sv[i];
if(p1<p2) buf[y+1][p1] = '/';
if(p3>p2) buf[y+1][p3] = '\\';
if(me->l) printInBuf(me->l,buf,x,y+2);
// if(me->r) ____________________________________; //填空位置
if(me->r) printInBuf(me->r,buf,(p2+p3)/2+(me->v<509?0:2),y+2);
// if(me->r) printInBuf(me->r,buf,p2+strlen(sv),y+2); //填空位置
}
void showBuf(char x[][WIDTH])
{
int i,j;
for(i=0; i<HEIGHT; i++){
for(j=WIDTH-1; j>=0; j--){
if(x[i][j]==' ') x[i][j] = '\0';
else break;
}
if(x[i][0]) printf("%s\n",x[i]);
else break;
}
}
void show(struct BiTree* me)
{
char buf[HEIGHT][WIDTH];
for(int i=0; i<HEIGHT; i++)
for(int j=0; j<WIDTH; j++)
buf[i][j] = ' ';
printInBuf(me, buf, 0, 0);
showBuf(buf);
}
int main()
{
struct BiTree buf[N]; //存储节点数据
int n = 0; //节点个数
init(&buf[0], 500); n++; //初始化第一个节点
add(&buf[0], init(&buf[n++],200)); //新的节点加入树中
add(&buf[0], init(&buf[n++],509));
add(&buf[0], init(&buf[n++],100));
add(&buf[0], init(&buf[n++],250));
add(&buf[0], init(&buf[n++],507));
add(&buf[0], init(&buf[n++],600));
add(&buf[0], init(&buf[n++],650));
add(&buf[0], init(&buf[n++],450));
add(&buf[0], init(&buf[n++],440));
add(&buf[0], init(&buf[n++],220));
show(&buf[0]);
return 0;
}
