二叉树的C/C++实现

---

【类BiTree下的变量注释】

root
类型: BiTree *
存储了这个节点所属的树的最上层根节点地址，同时也是用来做节点身份认证的方式。很多
成员函数都会验证root是否为空，若为空认为是不正常的节点，不会对其进行操作，保证程
序稳定性。

data
类型: ElemType
存储了节点的值，ElemType默认为int，可以通过更改BiTree.cpp里的typedef更改为其他类型。

Lptr
类型: BiTree *
存储了节点的左子节点地址，左子节点不存在时为空。

Rptr
类型: BiTree *
存储了节点的右子节点地址，右子节点不存在时为空。

【类BiTree下的函数注释】

****** 树操作函数部分********

bool BiTree::InitTree()
生成一棵树并分配一个根节点在堆区

bool BiTree::ClearTree()
将以当前节点为根节点的树的所有值重置为初始值，初始值通过宏定义确定（ElemType为int时使用）

int BiTree::GetSize()
获得以当前节点为根节点的树的节点数目

int BiTree::GetDepth()
获得以当前节点为根节点的树的深度

bool BiTree::IsEmptyTree()
判断以当前节点为根节点的树是否为空，是则返回true

bool BiTree::DestroyTree()
摧毁以当前节点为根节点的树，释放所有的内存空间

bool BiTree::ShowTree()
将整棵树通过先序遍历调用visit()展示出来

bool BiTree::TraverseTree(bool (*F)(), int flag)
遍历整棵树，并且按照函数F操作，flag可以取PRE_ORDER，IN_ORDER，POST_ORDER

*****节点操作函数部分********

BiTree* BiTree::GetRoot()
返回当前节点所在（最高层）树的根节点值

bool BiTree::Grow()
为当前结点添加左右两个新的子节点。当左右子节点都存在时返回false。

bool BiTree::IsParent()
判断当前节点是否为根节点（拥有子节点）,是则返回true。

ElemType BiTree::GetValue()
返回当前节点的值

bool BiTree::visit()
在输出窗口输出当前节点的值和它的左右子节点地址

bool BiTree::AssignValue(ElemType value)
把value赋值给当前节点的data

BiTree* BiTree::LeftChild()
返回当前节点的左子节点指针

BiTree* BiTree::RightChild()
返回当前节点的右子节点指针

bool BiTree::InsertRight(BiTree* r)
将输入r指向的节点作为当前的节点的左子节点；如果当前节点已经有了左子节点，则将原左子节点
作为r指向节点的新的左节点，实现在当前节点左侧插入一个节点的功能。

bool BiTree::InsertLeft(BiTree* l)
将输入l指向的节点作为当前的节点的左子节点；如果当前节点已经有了左子节点，则将原左子节点
作为l指向节点的新的左节点，实现在当前节点左侧插入一个节点的功能。

bool BiTree::InsertLeft()
函数重载，没有输入参数时，为当前结点添加新的左子节点。

bool BiTree::InsertRight()
函数重载，没有输入参数时，为当前结点添加新的右子节点。

bool BiTree::DeleteLeft()
删除当前节点的左子节点

bool BiTree::DeleteRight()
删除当前节点的右子节点

---

/****************************************************************// Binary Tree Using C/C++// File: BiTree.cpp// Time: 2017.6.12 14:24// Author: JayRoxis*****************************************************************/#ifndef __BITREE_H__#define __BITREE_H__#include <stdlib.h>// Typedeftypedef int ElemType;  //Change the definition of ElemType// Define class Bitreetypedef class BiTree{    private:        BiTree* root;        ElemType data;        BiTree* Lptr;        BiTree* Rptr;    public:        // Tree related        bool InitTree();        bool DestroyTree();        bool ResetTree();        bool ClearTree();        bool IsEmptyTree();        bool ShowTree();        int GetSize();        int GetDepth();        bool TraverseTree(bool (*F)(), int flag);        // Tree nodes related        bool Grow();        BiTree* GetRoot();        bool IsParent();        ElemType GetValue();        bool visit();        bool AssignValue(ElemType value);        BiTree* LeftChild();        BiTree* RightChild();        bool InsertLeft(BiTree* l);        bool InsertRight(BiTree* r);        bool InsertLeft();   // OVERLOAD        bool InsertRight();  // OVERLOAD        bool DeleteLeft();        bool DeleteRight();        BiTree();} Bitree;#endif

/****************************************************************// Binary Tree Using C/C++// File: BiTree.cpp// Time: 2017.6.12 14:23// Author: JayRoxis*****************************************************************/#include <stdio.h>#include "BiTree.h"#ifndef __BITREE_CPP__#define __BITREE_CPP__#define INIT_DATA 0   // Define the initial value of a tree#define PRE_ORDER 0   // Define the traverse symbol #define IN_ORDER 1#define POST_ORDER 2#define LEVEL_ORDER 3// InitiatingBiTree::BiTree():root(NULL),data(INIT_DATA),Lptr(NULL),Rptr(NULL){};/************* Tree related function definition ******************/// Initiate a binary tree, create the root nodebool BiTree::InitTree(){    root = (BiTree *)malloc(sizeof(BiTree));    if (!root)        return false;    return true;} // Destroy the binary treebool BiTree::DestroyTree(){    if (root)        if (ResetTree()){            free(root);            root = NULL;            return true;        }    return false;}// Reset the binary treebool BiTree::ResetTree(){    if (root){        if (Lptr){            Lptr->ResetTree();            DeleteLeft();        }        if (Rptr){            Rptr->ResetTree();            DeleteRight();        }        return true;    }    root->data = 0;    return false;}// Clear the binary treebool BiTree::ClearTree(){    if (root)        if (AssignValue(INIT_DATA)){            if (Lptr)                Lptr->AssignValue(INIT_DATA);            if (Rptr)                Rptr->AssignValue(INIT_DATA);            return true;        }    return false;}// Determine if the tree is emptybool BiTree::IsEmptyTree(){    if (root->Lptr || root->Rptr)        return false;    return true;}// Traverse the treebool BiTree::TraverseTree(bool (*F)(), int flag){    if (root)            switch (flag){            case PRE_ORDER:         // PreOrder                if (!F())                    return false;                if (Lptr)                    if (!TraverseTree(F, flag))                        return false;                if (Rptr)                    if (!TraverseTree(F, flag))                        return false;                return true;                break;            case IN_ORDER:          // InOrder                              if (Lptr)                    if (!TraverseTree(F, flag))                        return false;                if (!F())                    return false;                if (Rptr)                    if (!TraverseTree(F, flag))                        return false;                break;            case POST_ORDER:        // PostOrder                if (Lptr)                    if (!TraverseTree(F, flag))                        return false;                if (Rptr)                    if (!TraverseTree(F, flag))                        return false;                if (!F())                        return false;                return true;                break;            case LEVEL_ORDER:       // LevelOrder                break;            default:                return false;            }    return false;}// Show all the element of the treebool BiTree::ShowTree(){    if (root)        if (AssignValue(INIT_DATA)){            if (Lptr)                Lptr->ShowTree();            if (Rptr)                Rptr->ShowTree();            visit();            return true;        }    return false;}// Get the size of the treeint BiTree::GetSize(){    if (!root)        return 0;    return (Lptr != NULL) * Lptr->GetSize() + (Rptr != NULL) * Rptr->GetSize() + 1;}// Get the depth of the treeint BiTree::GetDepth(){    if (!root)        return 0;    int l = (Lptr != NULL) * Lptr->GetDepth();    int r = (Rptr != NULL) * Rptr->GetDepth();    return (l>=r)*l + (r>l)*r + 1;}/**************** Node related function definition ******************/// Get the root of the treeBiTree* BiTree::GetRoot(){    return root;}// Create a node to a existed treebool BiTree::Grow(){    if (!root)        return false;    if (!InsertLeft())        if (!InsertRight())            return false;    return true;}// Determine if the node has childrenbool BiTree::IsParent(){    if (Lptr||Rptr)        return true;    return false;}// Get the value of the nodeElemType BiTree::GetValue(){    if (!root)        return false;    return data;}// Print the value of nodebool BiTree::visit(){    if (!root)        return false;    if ((Lptr)||(Rptr))        printf("%d(%x,%x)\n",data,Lptr,Rptr);    else        printf("%d\n",data);    return true;}// Assign value to the nodebool BiTree::AssignValue(ElemType value){    if (!root)        return false;    data = value;    if (!data == value)        return false;    return true;}// Get left child of the nodeBiTree* BiTree::LeftChild(){    return Lptr; }// Get right child of the nodeBiTree* BiTree::RightChild(){    return Rptr; }// Insert/Append an existed node as left child bool BiTree::InsertLeft(BiTree* l){    if ((!root)||(!l))        return false;    if (Lptr){        l->Lptr = Lptr;    }    Lptr = l;    l->root = root;    return true;}// Insert/Append an existed node as right childbool BiTree::InsertRight(BiTree* r){    if ((!root)||(!r))        return false;    if (Rptr){        r->Rptr = Rptr;    }    Rptr = r;    r->root = root;    return true;}// OVERLOAD: Insert/Append an new node as left child bool BiTree::InsertLeft(){    if ((!root)||(Lptr))        return false;    Lptr = (BiTree *)malloc(sizeof(BiTree));    return true;}// OVERLOAD: Insert/Append an new node as right child bool BiTree::InsertRight(){    if ((!root)||(Rptr))        return false;    Rptr = (BiTree *)malloc(sizeof(BiTree));    return true;}// Delete left child of the nodebool BiTree::DeleteLeft(){    if ((!root)||(!Lptr))        return false;    free(Lptr);    Lptr = NULL;    return true;}// Delete right child of the nodebool BiTree::DeleteRight(){    if ((!root)||(!Rptr))        return false;    free(Rptr);    Rptr = NULL;    return true;}#endif