数据结构实验5——二叉树

学校给了代码让填空…………非常简单

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cwchar>
#include <windows.h>
using namespace std;
#define ok 1
#define error 0

//二叉链表定义
typedef struct BiNode
{
    char data;
    struct BiNode *lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;

typedef BiTree QElemType;
//链队列的定义 
typedef struct QNode
{
    QElemType data;
    QNode *next;
}*QueuePtr;

typedef struct
{
    QueuePtr front,rear;// 队头、队尾指针

}LinkQueue;

//初始化队列 
int InitQueue(LinkQueue &Q)
{ // 构造一个空队列Q
    Q.front = Q.rear = new QNode;
    Q.front->next = nullptr;
    return ok;
}
//入队 
int EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e)
{ // 插入元素e为Q的新的队尾元素
    auto p = new QNode;
    p->data = e;
    p->next = nullptr;
    Q.rear->next = p;
    Q.rear = p;
    return ok;
}
//判断队空 
int QueueEmpty(LinkQueue Q)
{ // 若Q为空队列，则返回TRUE，否则返回FALSE
    if(Q.front->next==nullptr)
        return ok;
    else
        return error;
}
//出队 
int DeQueue(LinkQueue &Q,QElemType &e)
{ // 若队列不空，删除Q的队头元素，用e返回其值，并返回OK，否则返回ERROR
    if(Q.front->next != nullptr){
        e = Q.front->data;
        Q.front = Q.front->next;
        return ok;
    }
    else
        return error;
}

void InitBiTree(BiTree &T)
{ // 操作结果：构造空二叉树T
    T=nullptr;
}

int BiTreeEmpty(BiTree T)
{ // 初始条件：二叉树T存在。操作结果：若T为空二叉树，则返回TRUE，否则FALSE
    if(T)
        return error;
    else
        return ok;
}

void DestroyBiTree(BiTree T)
{ // 初始条件：二叉树T存在。操作结果：销毁二叉树T
    if(T) // 非空树
    {
        if(T->lchild) // 有左孩子
            DestroyBiTree(T->lchild); // 销毁左孩子子树
        if(T->rchild) // 有右孩子
            DestroyBiTree(T->rchild); // 销毁右孩子子树
        free(T); // 释放根结点
        T=nullptr; // 空指针赋0
    }
}


BiTree Point(BiTree T, char s)
{ // 返回二叉树T中指向元素值为s的结点的指针。另加
    LinkQueue q;
    BiTree a;

    if(T) // 非空树
    {
        InitQueue(q); // 初始化队列
        EnQueue(q,T); // 根指针入队
        while(!QueueEmpty(q)) // 队不空
        {
            DeQueue(q,a); // 出队，队列元素赋给a
            if(a->data==s)
                return a;
            if(a->lchild) // 有左孩子
                EnQueue(q,a->lchild); // 入队左孩子
            if(a->rchild) // 有右孩子
                EnQueue(q,a->rchild); // 入队右孩子
        }
    }
    //  cout<<a->data<<endl;
    return nullptr;
}

void Assign(BiTree p, char value)
{ // 给p所指结点赋值为value
    p->data=value;
}

char LeftChild(BiTree T, char e)
{ // 初始条件：二叉树T存在，e是T中某个结点。操作结果：返回e的左孩子。若e无左孩子,则返回"空"
    BiTree a;
    if(T) // 非空树
    {
        a=Point(T,e); // a是结点e的指针
        if(a&&a->lchild) // T中存在结点e且e存在左孩子
            return  a->lchild->data; // 返回e的左孩子的值
    }
    return ' '; // 其余情况返回空
}

char RightChild(BiTree T, char e)
{ // 初始条件：二叉树T存在，e是T中某个结点。操作结果：返回e的右孩子。若e无右孩子,则返回"空"
    BiTree a;
    if(T) // 非空树
    {
        a=Point(T,e); // a是结点e的指针
        if(a&&a->rchild) // T中存在结点e且e存在右孩子
            return a->rchild->data; // 返回e的右孩子的值
    }
    return ' '; // 其余情况返回空
}



char Parent(BiTree T, char e)
{ // 初始条件：二叉树T存在，e是T中某个结点
    // 操作结果：若e是T的非根结点，则返回它的双亲，否则返回＂空＂
    LinkQueue q;
    QElemType a; //BiTree a;
    if(T) // 非空树
    {
        InitQueue(q); // 初始化队列
        EnQueue(q,T); // 树根指针入队
        while(!QueueEmpty(q)) // 队不空
        {
            DeQueue(q,a); // 出队，队列元素赋给a
            if(a->lchild&&a->lchild->data==e||a->rchild&&a->rchild->data==e) // 找到e(是其左或右孩子)
                return a->data; // 返回e的双亲的值
            else // 没找到e，则入队其左右孩子指针(如果非空)
            {
                if(a->lchild)
                    EnQueue(q,a->lchild);
                if(a->rchild)
                    EnQueue(q,a->rchild);
            }
        }
    }
    return ' '; // 树空或没找到e
}

//用算法5.3 先序遍历的顺序建立二叉链表
void  CreateBiTree(BiTree &T)
{
    //按先序次序输入二叉树中结点的值（一个字符），创建二叉链表表示的二叉树T
    char ch;
    cin>>ch;
    if(ch=='#')  T=nullptr;    //递归结束，建空树
    else
    {
        T = new BiTNode;
        T->data = ch;
        CreateBiTree(T->lchild);
        CreateBiTree(T->rchild);
    }
}                                    //CreateBiTree

void InOrderTraverse(BiTree T)
{
    //中序遍历二叉树T的递归算法
    if(T){
        InOrderTraverse(T->lchild);
        cout<<T->data;
        InOrderTraverse(T->rchild);
    }
}

void PreOrderTraverse(BiTree T)
{
    //先序遍历二叉树T的递归算法
    if(T){
        cout<<T->data;
        InOrderTraverse(T->lchild);
        InOrderTraverse(T->rchild);
    }
}

void PostOrderTraverse(BiTree T)
{
    //后序遍历二叉树T的递归算法
    if(T){
        InOrderTraverse(T->lchild);
        InOrderTraverse(T->rchild);
        cout<<T->data;
    }
}


int BiTreeDepth(BiTree T)
{
    int m,n;
    if(T == nullptr ) return 0; //如果是空树，深度为0，递归结束
    else
    {
        m = BiTreeDepth(T->lchild);
        n = BiTreeDepth(T->rchild);
        if(m > n) return  m + 1;
        else return n + 1;

    }
}

int LeadCount(BiTree T)
{//求叶子数 
    if(T->rchild || T->lchild) return 0;
    else return LeadCount(T->lchild) + 1 + LeadCount(T->rchild);
}

int NodeCount(BiTree T)
{//求结点数 
    if(T == nullptr) return 0;
    else return NodeCount(T->lchild) + 1 + NodeCount(T->rchild);
}


char Root(BiTree T)
{//返回根结点值 
    if(T)
        return T->data;
    else return ' ';
}

int main()
{
    BiTree T,p;
    char e1,e2;
    int islelect;
    SetConsoleOutputCP(65001);
    InitBiTree(T);
    cout<<"------------------------------------------------------\n";
    printf("构造空二叉树后,树空否？%d(1:是 0:否)\n树的深度=%d\n",BiTreeEmpty(T),BiTreeDepth(T));
    e1=Root(T);
    if(e1!=' ')
        printf("二叉树的根为: %c\n",e1);
    else
        printf("树空，无根\n");
    cout<<"------------------------------------------------------\n";

    printf("请先序输入二叉树(P121图5.10(b): ABC##DE#G##F###)\n");
    CreateBiTree(T);
    printf("建立二叉树后,树空否？%d(1:是 0:否)",BiTreeEmpty(T));

    e1=Root(T);
    if(e1!=' ')
        printf("二叉树的根为: %c\n",e1);
    else
        printf("树空，无根\n");
    cout<<"------------------------------------------------------\n";
    cout<<" 树的叶子数="<<LeadCount(T)<<endl;
    cout<<" 树的结点数="<<NodeCount(T)<<endl;
    cout<<" 树的叶深度="<<BiTreeDepth(T)<<endl;

    printf("\n先序递归遍历二叉树:\n");
    PreOrderTraverse(T);
    printf("\n中序递归遍历二叉树:\n");
    InOrderTraverse(T);
    printf("\n后序递归遍历二叉树:\n");
    PostOrderTraverse(T);
    cout<<"\n------------------------------------------------------\n";

    printf("\n请输入一个结点的值: ");
    cin>>e1;
    // cout<<e1;
    p=Point(T,e1); // p为e1的指针
    if(p)
        printf("结点的值为%c\n",p->data);
    else
        cout<<"输入结点值错误！\n";
    cout<<"\n------------------------------------------------------\n";

    printf("欲改变此结点的值，请输入新值: ");
    cin>>e2;
    Assign(p,e2);
    cout<<"\n------------------------------------------------------\n";
    printf("\n先序递归遍历二叉树:\n");
    PreOrderTraverse(T);
    printf("\n中序递归遍历二叉树:\n");
    InOrderTraverse(T);
    printf("\n后序递归遍历二叉树:\n");
    PostOrderTraverse(T);
    cout<<"\n------------------------------------------------------\n";

    e1=Parent(T,e2);
    if(e1!=' ')
        printf("\n%c的双亲是%c",e2,e1);
    else
        printf("\n%c没有双亲\n",e2);

    e1=LeftChild(T,e2);
    if(e1!=' ')
        printf("\n%c的左孩子是%c\n",e2,e1);
    else
        printf("\n%c没有左孩子\n",e2);

    e1=RightChild(T,e2);
    if(e1!=' ')
        printf("\n%c的右孩子是%c\n",e2,e1);
    else
        printf("\n%c没有右孩子\n",e2);
    cout<<"\n------------------------------------------------------\n";

    DestroyBiTree(T);
    system("pause");
    return 0;
}