二叉树的建立以及各种操作
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <malloc.h> #include <string.h> #include <iostream> #include <queue> #include <stack> using namespace std; typedef struct BinTreeNode { char data; struct BinTreeNode *lchild; struct BinTreeNode *rchild; } BinTreeNode,*BITree; int FindComma(char s[], int len) { int match = 0; int i; for(i = 0; i < len; i++) { if(s[i] == '(') ++match; else if(s[i] == ')') --match; if(match==0 && s[i]==',') break; } return i; } BITree Create(char s[], int len) { if(s[0] == '#') return NULL; BITree root = (BITree)malloc(sizeof(BinTreeNode)); root->data = s[0]; if(len == 1) { root->lchild = NULL; root->rchild = NULL; } else { int commaPos = FindComma(s+2, len-2); root->lchild = Create(s+2, commaPos); root->rchild = Create(s+2+commaPos+1,len-3-commaPos-1); } return root; } void LevelPrint(BITree T) { queue<BITree>q; if(T==NULL)return; BITree p = T; q.push(p); while(!q.empty()) { p = q.front(); q.pop(); if(p->data != '#') printf("%c ",p->data); if(p->lchild) q.push(p->lchild); if(p->rchild) q.push(p->rchild); } printf("\n"); } void preOrderTraverse(BITree T,int level) { if(T==NULL)return; else { printf("%c ",T->data);//先序遍历,意思是我先跑根节点,再跑左节点,再跑右节点 preOrderTraverse(T->lchild,level+1); preOrderTraverse(T->rchild,level+1); } } void OrderTraverse(BITree T,int level) { if(T==NULL)return; else { OrderTraverse(T->lchild,level+1); printf("%c ",T->data);//中序遍历,意思是我先跑左节点再根,再右节点,再根 OrderTraverse(T->rchild,level+1); } } void PostorderTraverse(BITree T,int level) { if (T==NULL)return; else { PostorderTraverse(T->lchild,level+1); PostorderTraverse(T->rchild,level+1); printf("%c ",T->data);//后序遍历,意思是我先跑左节点,再右节点,再根。 } } void preOrder2(BITree root) //非递归前序遍历 { stack<BITree> s; BITree p=root; while(p!=NULL||!s.empty()) { while(p!=NULL) { cout<<p->data<<" "; s.push(p); p=p->lchild; } if(!s.empty()) { p=s.top(); s.pop(); p=p->rchild; } } } void inOrder2(BITree root) //非递归中序遍历 { stack<BITree> s; BITree p=root; while(p!=NULL||!s.empty()) { while(p!=NULL) { s.push(p); p=p->lchild; } if(!s.empty()) { p=s.top(); cout<<p->data<<" "; s.pop(); p=p->rchild; } } } void postOrder3(BITree root) //非递归后序遍历 { stack<BITree> s; BITree cur; //当前结点 BITree pre=NULL; //前一次访问的结点 s.push(root); while(!s.empty()) { cur=s.top(); if((cur->lchild==NULL&&cur->rchild==NULL)|| (pre!=NULL&&(pre==cur->lchild||pre==cur->rchild))) { cout<<cur->data<<" "; //如果当前结点没有孩子结点或者孩子节点都已被访问过 s.pop(); pre=cur; } else { if(cur->rchild!=NULL) s.push(cur->rchild); if(cur->lchild!=NULL) s.push(cur->lchild); } } } int Depth(BITree T) { int m,n; if(T == NULL ) return 0; //如果是空树,深度为0,递归结束 else { m=Depth(T->lchild); //递归计算左子树的深度记为m n=Depth(T->rchild); //递归计算右子树的深度记为n if(m>n) return(m+1); //二叉树的深度为m 与n的较大者加1 else return (n+1); } } int NodeCount(BITree T) { if(T==NULL)return 0; else return NodeCount(T->lchild)+NodeCount(T->rchild)+1; } int getWidth(BITree root) { if(!root) { return 0; } int width = 0; int maxWidth = 0; queue<BITree> Q; BITree p = nullptr; Q.push(root); while(!Q.empty()) { width = Q.size(); if(maxWidth < width) { maxWidth = width; } for(int i=0; i<width; i++) { p = Q.front(); Q.pop(); if(p->lchild) { Q.push(p->lchild); } if(p->rchild) { Q.push(p->rchild); } } } return maxWidth; } void ReverseLeftRightChild(BITree *T) { if (*T == NULL) { return; } swap((*T)->lchild, (*T)->rchild); // 直接使用swap交换函数比较方便,直接交换指针; ReverseLeftRightChild(&((*T)->lchild)); ReverseLeftRightChild(&((*T)->rchild)); } int main() { char str[200]; scanf("%s",&str); BITree root; root = (BITree)malloc(sizeof(BinTreeNode)); root = Create(str, strlen(str)); printf("按照层次遍历\n"); LevelPrint(root); printf("\n"); printf("按照先序遍历:\n"); printf("递归写法\n"); preOrderTraverse(root,1); printf("\n"); printf("非递归写法:\n"); preOrder2(root); printf("\n"); printf("按照中序遍历\n"); printf("递归写法:\n"); OrderTraverse(root,1); printf("\n"); printf("非递归写法:\n"); inOrder2(root); printf("\n"); printf("按照后序遍历:\n"); printf("递归写法\n"); PostorderTraverse(root,1); printf("\n"); printf("非递归写法\n"); postOrder3(root); printf("\n"); printf("树的深度为:%d\n",Depth(root)); printf("树的节点数目为:%d\n",NodeCount(root)); printf("树的宽度为%d\n",getWidth(root)); printf("\n"); printf("交换树的左右儿子\n"); ReverseLeftRightChild(&root); printf("交换后的按层遍历的顺序为:\n"); LevelPrint(root); return 0; } /* A(B(D(H,#),E(#,I)),C(F(#,J),G(K,#))) */
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