第十周项目1 - 二叉树算法库

/*Copyright (c) 2015, 烟台大学计算机与控制工程学院
* All rights reserved.
* 文件名称：H1.cpp
* 作者：辛志勐
* 完成日期：2015年11月2日
* 版本号：VC6.0
* 问题描述：定义二叉树的链式存储结构，实现其基本运算，并完成测试。
* 输入描述：无
* 程序输出：二叉树的运算结果。
*/

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

#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 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);
if(lchilddep>rchilddep)return(lchilddep+1);
else return(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);

    }

}

int main()

{

    BTNode *b,*p,*lp,*rp;

    printf("  (1)创建二叉树:");

    CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");

    printf("\n");

    printf("  (2)输出二叉树:");

    DispBTNode(b);

    printf("\n");

    printf("  (3)查找H节点:");

    p=FindNode(b,'H');

    if (p!=NULL)

    {

        lp=LchildNode(p);

        if (lp!=NULL)

            printf("左孩子为%c ",lp->data);

        else

            printf("无左孩子 ");

        rp=RchildNode(p);

        if (rp!=NULL)

            printf("右孩子为%c",rp->data);

        else

            printf("无右孩子 ");

    }

    else

        printf(" 未找到！");

    printf("\n");

    printf("  (4)二叉树b的深度:%d\n",BTNodeDepth(b));

    printf("  (5)释放二叉树b\n");

    DestroyBTNode(b);

    return 0;
}



知识点总结：二叉树的基本运算，建立二叉树、查找二叉树中的元素、计算二叉树的长度等。

学习心得：二叉树乍一看代码确实很难，但是通过画出树形图理解容易了很多。