二叉树

#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");

}

}

}