数据结构上机实践第九周项目1 - 二叉树算法库

二叉树算法库

学了新的内容就应该有新的应用，本次实践将进行二叉树算法库的建立，来适应更多工程的需求，丰富算法库。

注：在main函数中，创建的用于测试的二叉树如下



首先本次建立算法库实践将会运用到多文件组织工程的建立的做法，此处不再罗列，点击此处可参考；

建立好的工程文件视角如下：



实现源代码如下：

1.btree.h

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//*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*                 

//*All rights reservrd.*                 

//*文件名称 ：btree.h*                 

//*作者：侯成健*              

//*完成时间：2017年11月16日*                  

//*版本号：v1.0*              

//*问题描述:包含定义二叉树表示数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明*                 

//*输入描述:无*                 

//*程序输出:无*   

#ifndef BTREE_H_INCLUDED  

#define BTREE_H_INCLUDED  

  

#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  

  

#endif // BTREE_H_INCLUDED  

2.btree.cpp

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//*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*                 

//*All rights reservrd.*                 

//*文件名称 ：btree.cpp*                 

//*作者：侯成健*              

//*完成时间：2017年11月16日*                  

//*版本号：v1.0*              

//*问题描述:包含实现各种算法的函数的定义*                 

//*输入描述:无*                 

//*程序输出:无*    

#include <stdio.h>  

#include <malloc.h>  

#include "btree.h"  

  

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);  

    }  

}  

3.main.cpp

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//*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*                 

//*All rights reservrd.*                 

//*文件名称 ：main.cpp*                 

//*作者：侯成健*              

//*完成时间：2017年11月16日*                  

//*版本号：v1.0*              

//*问题描述:测试函数*                 

//*输入描述:无*                 

//*程序输出:无*   

#include <stdio.h>  

#include "btree.h"  

  

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)))");//创建二叉树  

    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;  

}  

测试运行结果截图如下：