数据结构上机实践第九周项目1

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

[cpp] view plain copy

1. //*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*                 
2. //*All rights reservrd.*                 
3. //*文件名称 ：btree.h*                 
4. //*作者：侯成健*              
5. //*完成时间：2017年11月16日*                  
6. //*版本号：v1.0*              
7. //*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*                 
8. //*输入描述:无*                 
9. //*程序输出:无*   
10. #ifndef BTREE_H_INCLUDED  
11. #define BTREE_H_INCLUDED  
12.   
13. #define MaxSize 100  
14. typedef char ElemType;  
15. typedef struct node  
16. {  
17.     ElemType data;              //数据元素  
18.     struct node *lchild;        //指向左孩子  
19.     struct node *rchild;        //指向右孩子  
20. } BTNode;  
21. void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);        //由str串创建二叉链  
22. BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x);     //返回data域为x的节点指针  
23. BTNode *LchildNode(BTNode *p);  //返回*p节点的左孩子节点指针  
24. BTNode *RchildNode(BTNode *p);  //返回*p节点的右孩子节点指针  
25. int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉树b的深度  
26. void DispBTNode(BTNode *b); //以括号表示法输出二叉树  
27. void DestroyBTNode(BTNode *&b);  //销毁二叉树  
28.   
29. #endif // BTREE_H_INCLUDED  

2.btree.cpp

[cpp] view plain copy

1. //*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*                 
2. //*All rights reservrd.*                 
3. //*文件名称 ：btree.cpp*                 
4. //*作者：侯成健*              
5. //*完成时间：2017年11月16日*                  
6. //*版本号：v1.0*              
7. //*问题描述:包含实现各种算法的函数的定义*                 
8. //*输入描述:无*                 
9. //*程序输出:无*    
10. #include <stdio.h>  
11. #include <malloc.h>  
12. #include "btree.h"  
13.   
14. void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)     //由str串创建二叉链  
15. {  
16.     BTNode *St[MaxSize],*p=NULL;  
17.     int top=-1,k,j=0;  
18.     char ch;  
19.     b=NULL;             //建立的二叉树初始时为空  
20.     ch=str[j];  
21.     while (ch!='\0')    //str未扫描完时循环  
22.     {  
23.         switch(ch)  
24.         {  
25.         case '(':  
26.             top++;  
27.             St[top]=p;  
28.             k=1;  
29.             break;      //为左节点  
30.         case ')':  
31.             top--;  
32.             break;  
33.         case ',':  
34.             k=2;  
35.             break;                          //为右节点  
36.         default:  
37.             p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));  
38.             p->data=ch;  
39.             p->lchild=p->rchild=NULL;  
40.             if (b==NULL)                    //p指向二叉树的根节点  
41.                 b=p;  
42.             else                            //已建立二叉树根节点  
43.             {  
44.                 switch(k)  
45.                 {  
46.                 case 1:  
47.                     St[top]->lchild=p;  
48.                     break;  
49.                 case 2:  
50.                     St[top]->rchild=p;  
51.                     break;  
52.                 }  
53.             }  
54.         }  
55.         j++;  
56.         ch=str[j];  
57.     }  
58. }  
59. BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x)  //返回data域为x的节点指针  
60. {  
61.     BTNode *p;  
62.     if (b==NULL)  
63.         return NULL;  
64.     else if (b->data==x)  
65.         return b;  
66.     else  
67.     {  
68.         p=FindNode(b->lchild,x);  
69.         if (p!=NULL)  
70.             return p;  
71.         else  
72.             return FindNode(b->rchild,x);  
73.     }  
74. }  
75. BTNode *LchildNode(BTNode *p)   //返回*p节点的左孩子节点指针  
76. {  
77.     return p->lchild;  
78. }  
79. BTNode *RchildNode(BTNode *p)   //返回*p节点的右孩子节点指针  
80. {  
81.     return p->rchild;  
82. }  
83. int BTNodeDepth(BTNode *b)  //求二叉树b的深度  
84. {  
85.     int lchilddep,rchilddep;  
86.     if (b==NULL)  
87.         return(0);                          //空树的高度为0  
88.     else  
89.     {  
90.         lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild);   //求左子树的高度为lchilddep  
91.         rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild);   //求右子树的高度为rchilddep  
92.         return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1);  
93.     }  
94. }  
95. void DispBTNode(BTNode *b)  //以括号表示法输出二叉树  
96. {  
97.     if (b!=NULL)  
98.     {  
99.         printf("%c",b->data);  
100.         if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)  
101.         {  
102.             printf("(");  
103.             DispBTNode(b->lchild);  
104.             if (b->rchild!=NULL) printf(",");  
105.             DispBTNode(b->rchild);  
106.             printf(")");  
107.         }  
108.     }  
109. }  
110. void DestroyBTNode(BTNode *&b)   //销毁二叉树  
111. {  
112.     if (b!=NULL)  
113.     {  
114.         DestroyBTNode(b->lchild);  
115.         DestroyBTNode(b->rchild);  
116.         free(b);  
117.     }  
118. }  

3.main.cpp

[cpp] view plain copy

1. //*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院*                 
2. //*All rights reservrd.*                 
3. //*文件名称 ：main.cpp*                 
4. //*作者：侯成健*              
5. //*完成时间：2017年11月16日*                  
6. //*版本号：v1.0*              
7. //*问题描述:测试函数*                 
8. //*输入描述:无*                 
9. //*程序输出:无*   
10. #include <stdio.h>  
11. #include "btree.h"  
12.   
13. int main()  
14. {  
15.     BTNode *b,*p,*lp,*rp;;  
16.     printf("  (1)创建二叉树:");  
17.     CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");//创建二叉树  
18.     printf("\n");  
19.     printf("  (2)输出二叉树:");  
20.     DispBTNode(b);  
21.     printf("\n");  
22.     printf("  (3)查找H节点:");  
23.     p=FindNode(b,'H');  
24.     if (p!=NULL)  
25.     {  
26.         lp=LchildNode(p);  
27.         if (lp!=NULL)  
28.             printf("左孩子为%c ",lp->data);  
29.         else  
30.             printf("无左孩子 ");  
31.         rp=RchildNode(p);  
32.         if (rp!=NULL)  
33.             printf("右孩子为%c",rp->data);  
34.         else  
35.             printf("无右孩子 ");  
36.     }  
37.     else  
38.         printf(" 未找到！");  
39.     printf("\n");  
40.     printf("  (4)二叉树b的深度:%d\n",BTNodeDepth(b));  
41.     printf("  (5)释放二叉树b\n");  
42.     DestroyBTNode(b);  
43.     return 0;  
44. }  

测试运行结果截图如下：