二叉树第K层叶子节点个数 -- 采用递归和非递归方法实现

/*二叉树第K层叶子节点个数 -- 采用递归和非递归方法
经调试可运行源码及分析如下：
***/
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <queue>

using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
using std::queue;

/*二叉树结点定义*/
typedef struct BTreeNode
{
char elem;
struct BTreeNode *pleft;
struct BTreeNode *pright;
}BTreeNode;

/*
求二叉树第K层叶子节点数

递归方式思想：
给定节点proot：
如果proot为空，或者层数k <= 0, 则为空树或者是层数非法，则返回0；
如果proot不为空，且此时层数k==1时，需要判断是否为叶子节点：
如果proot左右子树均为空，则proot为第k层叶子节点之一，则返回1；
如果proot左右子树之一存在，则proot不是叶子节点，则返回0；
如果proot不为空，且此时层数k > 1，需要返回 k-1层的左子树和右子树结点数。
*/
/*递归实现求二叉树第k层的节点数*/
int get_klevel_leaf_number(BTreeNode *proot, int k)
{
if (proot == NULL || k <= 0)
return 0;
if (proot != NULL && k == 1)
{
if(proot->pleft == NULL && proot->pright == NULL)
return 1;
else
return 0;
}

return (get_klevel_leaf_number(proot->pleft, k-1) +
get_klevel_leaf_number(proot->pright, k-1));
}

/*非递归：按层次遍历
找到第k层，借助队列实现。
然后对第k层节点判断是不是叶子结点，若是计数+1
**/
/*非递归实现求二叉树第k层的叶子节点数*/
int get_klevel_leaf_number_bylevelorder(BTreeNode* proot, int k)
{
if(proot == NULL || k == 0)
return 0;

int cur_level_size = 0;//当前层的节点个数
int cur_level = 0;     //当前层数

queue <BTreeNode*> que;
que.push(proot);
while (!que.empty())
{
++cur_level;
cur_level_size = que.size();
if(cur_level == k)//当到第k层时
break;

int temp_count = 0;
//当前层的所有节点出队，下一层的结点入队
while (temp_count < cur_level_size)
{
++temp_count;
proot = que.front();
que.pop();
if (proot->pleft != NULL)
que.push(proot->pleft);
if (proot->pright != NULL)
que.push(proot->pright);
}
}
if(cur_level == k)//求叶子结点
{
int node_count = 0;
int leaf_num = 0;
while (node_count < cur_level_size)
{
++node_count;
proot = que.front();
que.pop();

if (proot->pleft == NULL && proot->pright == NULL)
leaf_num++;
}
return leaf_num;
}
while(!que.empty())
que.pop();//清空队列
return 0;
}

/*初始化二叉树节点*/
BTreeNode* btree_init(BTreeNode* &bt)
{
bt = NULL;
return bt;
}

/*先序创建二叉树*/
void pre_crt_tree(BTreeNode* &bt)
{
char ch;
cin >> ch;
if (ch == '#')
{
bt = NULL;
}
else
{
bt = new BTreeNode;
bt->elem = ch;
pre_crt_tree(bt->pleft);
pre_crt_tree(bt->pright);
}
}

int main()
{
int k_level_leaf_num = 0;
int k;
BTreeNode *bt;
btree_init(bt);//初始化根节点
pre_crt_tree(bt);//创建二叉树

cout << "请输入层数k:"  << endl;
cin >> k;
cout << "递归遍历结果：" << endl;
k_level_leaf_num = get_klevel_leaf_number(bt, k);
cout << "第" << k << "层的叶子节点个数为：" << k_level_leaf_num << endl;

cout << "非递归遍历结果：" << endl;
k_level_leaf_num = get_klevel_leaf_number_bylevelorder(bt, k);
cout << "第" << k << "层的叶子节点个数为：" << k_level_leaf_num << endl;

system("pause");
return 0;
}

/*
运行结果：
a b c # # # d e # # f # g # #
请输入层数k:
3

---以上为输入---
---以下为输出---

递归遍历结果：
第3层的叶子节点个数为：2
非递归遍历结果：
第3层的叶子节点个数为：2
请按任意键继续. . .

本例创建的二叉树形状：
a
b       d
c         e   f
g
参考资料： http://blog.csdn.net/beitiandijun/article/details/41941211 http://yuncode.net/code/c_505ea04f8f6186
*/