第十周项目三~~~二叉树遍历的应用
2015-11-02 16:52
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/*问题及代码 *Copyright(c)2015,烟台大学计算机学院 *All right reserved. *文件名称:二叉树遍历的算法应用 .cpp *作者:李浩 *完成日期;2015年11月2日 *版本号;v1.0 *问题描述:(1)计算二叉树节点个数; (2)输出所有叶子节点; (3)求二叉树b的叶子节点个数 (4)设计一个算法Level(b,x,h),返回二叉链b中data值为x的节点的层数。 *输入描述:输入二叉树的各个节点值 *程序输出:根据要求输出 */ #include <stdio.h> #include "btree.h" int main() { BTNode *b; CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))"); printf("二叉树节点个数: %d\n", Nodes(b)); printf("二叉树中所有的叶子节点是: "); DispLeaf(b); printf("\n"); printf("二叉树b的叶子节点个数: %d\n",LeafNodes(b)); printf("值为\'K\'的节点在二叉树中出现在第 %d 层上",Level(b,'K',1)); DestroyBTNode(b); return 0; } #define MaxSize 100 typedef char ElemType; typedef struct node { ElemType data; //数据元素 struct node *lchild; //指向左孩子 struct node *rchild; //指向右孩子 } BTNode; void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str); //由str串创建二叉链 BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x); //返回data域为x的节点指针 BTNode *LchildNode(BTNode *p); //返回*p节点的左孩子节点指针 BTNode *RchildNode(BTNode *p); //返回*p节点的右孩子节点指针 int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉树b的深度 void DispBTNode(BTNode *b); //以括号表示法输出二叉树 void DestroyBTNode(BTNode *&b); //销毁二叉树 void PostOrder(BTNode *b); //后序遍历的递归算法 void InOrder(BTNode *b); //中序遍历的递归算法 void PreOrder(BTNode *b); //先序遍历的递归算法 int Like(BTNode *b1,BTNode *b2); int Level(BTNode *b,ElemType x,int h); int LeafNodes(BTNode *b); void DispLeaf(BTNode *b); int Nodes(BTNode *b); #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include "btree.h" int Nodes(BTNode *b) { if (b==NULL) return 0; else return Nodes(b->lchild)+Nodes(b->rchild)+1; } void DispLeaf(BTNode *b) { if (b!=NULL) { if (b->lchild==NULL && b->rchild==NULL) printf("%c ",b->data); else { DispLeaf(b->lchild); DispLeaf(b->rchild); } } } 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); } } int Level(BTNode *b,ElemType x,int h) { int l; if (b==NULL) return 0; else if (b->data==x) return h; else { l=Level(b->lchild,x,h+1); if (l==0) return Level(b->rchild,x,h+1); else return l; } } int Like(BTNode *b1,BTNode *b2) { int like1,like2; if (b1==NULL && b2==NULL) return 1; else if (b1==NULL || b2==NULL) return 0; else { like1=Like(b1->lchild,b2->lchild); like2=Like(b1->rchild,b2->rchild); return (like1 & like2); } } 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 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 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 CreateBTNode(BTNode *&b,char *str) //由str串创建二叉链 { BTNode *St[MaxSize],*p=NULL; int top=-1,k,j=0; char ch; b=NULL; //建立的二叉树初始时为空 ch=str[j]; while (ch!='\0') //str未扫描完时循环 { switch(ch) { case '(': top++; St[top]=p; k=1; break; //为左节点 case ')': top--; break; case ',': k=2; break; //为右节点 default: p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode)); p->data=ch; p->lchild=p->rchild=NULL; if (b==NULL) //p指向二叉树的根节点 b=p; else //已建立二叉树根节点 { switch(k) { case 1: St[top]->lchild=p; break; case 2: St[top]->rchild=p; break; } } } j++; ch=str[j]; } } BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x) //返回data域为x的节点指针 { 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) //返回*p节点的左孩子节点指针 { return p->lchild; } BTNode *RchildNode(BTNode *p) //返回*p节点的右孩子节点指针 { return p->rchild; } int BTNodeDepth(BTNode *b) //求二叉树b的深度 { int lchilddep,rchilddep; if (b==NULL) return(0); //空树的高度为0 else { lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild); //求左子树的高度为lchilddep rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild); //求右子树的高度为rchilddep return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1); } } void DispBTNode(BTNode *b) //以括号表示法输出二叉树 { 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(")"); } } } void DestroyBTNode(BTNode *&b) //销毁二叉树 { if (b!=NULL) { DestroyBTNode(b->lchild); DestroyBTNode(b->rchild); free(b); } }
运行结果
知识点总结
这个程序包含了这五个基本运算的前四个,比较复杂。
首先第一个问题是求二叉树节点的个数,即判断每个节点的左右孩子是否存在,然后进而进行计数。
第二个问题是求所有的叶子节点,即此节点无左右孩子即可输出。
第三个问题是直接计数叶子节点,不用输出就可以
第四个问题是查找某值的节点层数,个人觉得这个充分运用了层次遍历的特点,逐层筛选直到找到次值。
所有的基础算法都运用到了递归,其实根据一个函数把他递归循环的这些方式弄懂了其他的就不难了。
学习心得
二叉树节点个数的函数费了点劲,先是画图没大弄懂,感觉还是挺抽象,但是我觉得这东西除了画图还得靠在脑海里寻思寻思,寻思多了就容易开窍了。
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