二叉树模板 先中后序遍历,非递归算法,层次遍历,叶子结点数,深度
程序员文章站
2024-01-14 13:36:40
...
#include <iostream>
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<queue>
#define MAX 50
using namespace std;
typedef struct BTNode /*节点结构声明*/
{
char data ; /*节点数据*/
struct BTNode *lchild;
struct BTNode *rchild ; /*指针*/
}*BiTree;
int nodenum;
int leavesnum;
BiTree createBiTree(BiTree t) /* 先序遍历创建二叉树*/
{
char s;
printf("\nplease input data:(exit for #)");
s=getchar();
if(s=='#')
{
t=NULL;
return t;
}
t=(BiTree)malloc(sizeof(struct BTNode));
if(t==NULL)
{
printf("Memory alloc failure!");
return t;
}
t->data=s;
nodenum++; /*二叉树结点计数*/
t->lchild=createBiTree(t->lchild); /*递归建立左子树*/
t->rchild=createBiTree(t->rchild); /*递归建立右子树*/
if(t->lchild==NULL&&t->rchild==NULL)
leavesnum++; /*叶子结点计数*/
return t;
}
void PreOrder(BiTree p) /* 先序遍历二叉树*/
{
if ( p!= NULL )
{
printf("%c", p->data);
PreOrder( p->lchild ) ;
PreOrder( p->rchild) ;
}
}
void InOrder(BiTree p) /* 中序遍历二叉树*/
{
if( p!= NULL )
{
InOrder( p->lchild ) ;
printf("%c", p->data);
InOrder( p->rchild) ;
}
}
void PostOrder(BiTree p) /* 后序遍历二叉树*/
{
if ( p!= NULL )
{
PostOrder( p->lchild ) ;
PostOrder( p->rchild) ;
printf("%c", p->data);
}
}
void Preorder_n(BiTree p) /*先序遍历的非递归算法*/
{
BiTree stack[MAX],q;
int top=0,i;
for(i=0; i<MAX; i++)
stack[i]=NULL; /*初始化栈*/
q=p;
while(q!=NULL)
{
printf("%c",q->data);
if(q->rchild!=NULL)
stack[top++]=q->rchild;
if(q->lchild!=NULL)
q=q->lchild;
else if(top>0)
q=stack[--top];
else
q=NULL;
}
}
void InOrder_n(BiTree t) /*中序遍历二叉树的非递归算法*/
{
BiTree stack[MAX],p; /*定义顺序栈stack,最大容量为100*/
int top=0; /*栈顶指针top*/
p=t;
do
{
while(p!=NULL) /*顺着左链走到尽头*/
{
stack[top++]=p; /*当二叉树不空的时候根指针入栈*/
p=p->lchild; /*顺着左链搜索知道最左端叶子结点*/
}
if(top>0)
{
p=stack[top-1]; /*栈不空时取出栈顶元素*/
printf("%c",p->data); /*输出当前访问的根结点*/
top--;
p=p->rchild; /*顺着右链搜索*/
}
}
while(top!=0||p!=NULL); /*遍历未结束时,继续访问结点*/
}
void PostOrder_n(BiTree t) /*后序遍历二叉树的非递归算法*/
{
if(t==NULL)
return ;
BiTree stack[MAX],pnow=t,plast=NULL; /*pnow当前访问结点存根结点,plast上次访问的结点,定义指针赋值NULL*/
int top=0; /*栈顶充当指针作用的top*/
while(pnow!=NULL)
{
stack[top++]=pnow;
pnow=pnow->lchild;
} /*让pnow指向最左下的结点的左孩子,值为NULL*/
while(top>0)
{
pnow=stack[top-1]; /*让pnow指向最左下的结点*/
top--; /*相当于栈顶元素出栈*/
if(pnow->rchild==NULL||pnow->rchild==plast) /*如果右子树为空或右子树已访问过,访问根结点*/
{
printf("%c",pnow->data);
plast=pnow; /*plast存已访问的最新结点*/
}
else /*右子树不为空且未访问*/
{
stack[top++]=pnow; /*左右根,要先输出右,根结点再次进栈*/
pnow=pnow->rchild; /*当前访问的结点更新为pnow的右子树*/
while(pnow!=NULL)
{
stack[top++]=pnow;
pnow=pnow->lchild;
} /*找到该右子树的最左下结点更新pnow*/
}
}
}
int TreeCount(BiTree t) /*求二叉树叶子结点数*/
{
if(t==NULL)
return 0; /*空树*/
else if((t->lchild==NULL)&&(t->rchild==NULL))
return 1;
else
return TreeCount(t->lchild)+TreeCount(t->rchild);
}
int Depth(BiTree t) /*求二叉树的深度*/
{
int hl,hr;
if(t==NULL)
return 0;
else
{
hl=Depth(t->lchild);
hr=Depth(t->rchild);
if(hl>=hr)
return hl+1;
else
return hr+1;
}
}
int TreeDepth(BiTree t) /*求二叉树的深度*/
{
int rightdep=0;
int leftdep=0;
if(t==NULL)
return 0;
leftdep=TreeDepth(t->lchild);
rightdep=TreeDepth(t->rchild);
return (leftdep>rightdep)?(leftdep+1):(rightdep+1);
}
void release(BiTree t) /*释放二叉树空间*/
{
if(t!=NULL)
{
release(t->lchild);
release(t->rchild);
free(t);
}
}
void LevelOrder(BiTree t) /*层次遍历*//*acm模板c++*/
{
BiTree p=t;
queue<BiTree>q;
q.push(p);
while(q.empty()!=1)
{
p=q.front();
printf("%c",p->data);
q.pop();
if(p->lchild!=NULL)
q.push(p->lchild);
if(p->rchild!=NULL)
q.push(p->rchild);
}
}
int main()
{
BiTree t=NULL;
nodenum=0;
leavesnum=0;
t=createBiTree(t);
printf("\n\nPreOrder the tree is:");
PreOrder(t);
printf("\n\nInOrder the tree is:");
InOrder(t);
printf("\n\nPostOrder the tree is:");
PostOrder(t);
printf("\n\n先序遍历序列(非递归):");
Preorder_n(t);
printf("\n\n中序遍历序列(非递归):");
InOrder_n(t);
printf("\n\n后序遍历序列(非递归):");
PostOrder_n(t);
printf("\n\n层次遍历序列:");
LevelOrder(t);
printf("\n\n二叉树中结点总数:");
printf("%d\n",nodenum);
printf("\n\n二叉树中叶子结点总数:");
printf("%d\n",leavesnum); /*或者TreeCount(t)*/
printf("\n\n二叉树的深度:");
printf("%d\n",Depth(t)); /*或者TreeDepth(t)*/
release(t);
return 0;
}
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