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第九周项目一

来源：互联网 发布：日本外史 知乎 编辑：程序博客网 时间：2024/05/22 06:17
  1. /*          
  2.  * Copyright (c) 2017,烟台大学计算机学院          
  3.  * All right reserved.          
  4.  * 文件名称：mn.cpp         
  5.  * 作者：zhangsiqi          
  6.  * 完成日期：2017年11月1日          
  7.  * 版本号：v1.0          
  8.  *          
  9.  * 问题描述：二叉树算法库      
  10.  * 输入描述：标准函数输入          
  11.  * 程序输出：标准函数输出      
  12. */             

定义二叉树的链式存储结构，实现其基本运算，并完成测试。 
要求： 
　　1、头文件btree.h中定义数据结构并声明用于完成基本运算的函数。对应基本运算的函数包括：

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
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　　2、在btree.cpp中实现这些函数 
　　3、在main函数中完成测试，包括如下内容： 
　　（1）用”A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))”创建如图的二叉树用于测试。 
这里写图片描述 
　　（2）输出二叉树 
　　（3）查找值为’H’的节点，若找到，输出值为’H’的节点的左、右孩子的值 
　　（4）求高度二叉树高度 
　　（5）销毁二叉树

 二叉树的链式存储算法库采用程序的多文件组织形式，包括两个文件： 
　　 
　　1.头文件：btree.h，包含定义二叉树的链式存储数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；

[cpp] view plain copy print?
  1. #ifndef BTREE_H_INCLUDED   
  2. #define BTREE_H_INCLUDED   
  3.   
  4. #define MaxSize 100   
  5. typedef char ElemType;  
  6. typedef struct node  
  7. {  
  8.     ElemType data;              //数据元素   
  9.     struct node *lchild;        //指向左孩子  
  10.     struct node *rchild;        //指向右孩子  
  11. } BTNode;  
  12. void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);        //由str串创建二叉链  
  13. BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x);     //返回data域为x的节点指针  
  14. BTNode *LchildNode(BTNode *p);  //返回*p节点的左孩子节点指针  
  15. BTNode *RchildNode(BTNode *p);  //返回*p节点的右孩子节点指针  
  16. int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉树b的深度  
  17. void DispBTNode(BTNode *b); //以括号表示法输出二叉树  
  18. void DestroyBTNode(BTNode *&b);  //销毁二叉树  
  19.   
  20. #endif // BTREE_H_INCLUDED  

2.源文件：btree.cpp，包含实现各种算法的函数的定义

[cpp] view plain copy print?
  1. #include <stdio.h>   
  2. #include <malloc.h>   
  3. #include "btree.h"   
  4.   
  5. void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)     //由str串创建二叉链  
  6. {  
  7.     BTNode *St[MaxSize],*p=NULL;  
  8.     int top=-1,k,j=0;  
  9.     char ch;  
  10.     b=NULL;             //建立的二叉树初始时为空   
  11.     ch=str[j];  
  12.     while (ch!='\0')    //str未扫描完时循环  
  13.     {  
  14.         switch(ch)  
  15.         {  
  16.         case '(':  
  17.             top++;  
  18.             St[top]=p;  
  19.             k=1;  
  20.             break;      //为左节点  
  21.         case ')':  
  22.             top--;  
  23.             break;  
  24.         case ',':  
  25.             k=2;  
  26.             break;                          //为右节点  
  27.         default:  
  28.             p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));  
  29.             p->data=ch;  
  30.             p->lchild=p->rchild=NULL;  
  31.             if (b==NULL)                    //p指向二叉树的根节点  
  32.                 b=p;  
  33.             else                            //已建立二叉树根节点  
  34.             {  
  35.                 switch(k)  
  36.                 {  
  37.                 case 1:  
  38.                     St[top]->lchild=p;  
  39.                     break;  
  40.                 case 2:  
  41.                     St[top]->rchild=p;  
  42.                     break;  
  43.                 }  
  44.             }  
  45.         }  
  46.         j++;  
  47.         ch=str[j];  
  48.     }  
  49. }  
  50. BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x)  //返回data域为x的节点指针  
  51. {  
  52.     BTNode *p;  
  53.     if (b==NULL)  
  54.         return NULL;  
  55.     else if (b->data==x)  
  56.         return b;  
  57.     else  
  58.     {  
  59.         p=FindNode(b->lchild,x);  
  60.         if (p!=NULL)  
  61.             return p;  
  62.         else  
  63.             return FindNode(b->rchild,x);  
  64.     }  
  65. }  
  66. BTNode *LchildNode(BTNode *p)   //返回*p节点的左孩子节点指针  
  67. {  
  68.     return p->lchild;  
  69. }  
  70. BTNode *RchildNode(BTNode *p)   //返回*p节点的右孩子节点指针  
  71. {  
  72.     return p->rchild;  
  73. }  
  74. int BTNodeDepth(BTNode *b)  //求二叉树b的深度  
  75. {  
  76.     int lchilddep,rchilddep;  
  77.     if (b==NULL)  
  78.         return(0);                          //空树的高度为0  
  79.     else  
  80.     {  
  81.         lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild);   //求左子树的高度为lchilddep  
  82.         rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild);   //求右子树的高度为rchilddep  
  83.         return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1);  
  84.     }  
  85. }  
  86. void DispBTNode(BTNode *b)  //以括号表示法输出二叉树  
  87. {  
  88.     if (b!=NULL)  
  89.     {  
  90.         printf("%c",b->data);  
  91.         if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)  
  92.         {  
  93.             printf("(");  
  94.             DispBTNode(b->lchild);  
  95.             if (b->rchild!=NULL) printf(",");  
  96.             DispBTNode(b->rchild);  
  97.             printf(")");  
  98.         }  
  99.     }  
  100. }  
  101. void DestroyBTNode(BTNode *&b)   //销毁二叉树  
  102. {  
  103.     if (b!=NULL)  
  104.     {  
  105.         DestroyBTNode(b->lchild);  
  106.         DestroyBTNode(b->rchild);  
  107.         free(b);  
  108.     }  
  109. }  
3.在建立算法库过程中，为了完成测试，再同一项目（project）中建立一个源文件(main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。

[cpp] view plain copy print?
  1. #include <stdio.h>   
  2. #include "btree.h"   
  3.   
  4. int main()  
  5. {  
  6.     BTNode *b,*p,*lp,*rp;;  
  7.     printf("  (1)创建二叉树:");  
  8.     CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");  
  9.     printf("\n");  
  10.     printf("  (2)输出二叉树:");  
  11.     DispBTNode(b);  
  12.     printf("\n");  
  13.     printf("  (3)查找H节点:");  
  14.     p=FindNode(b,'H');  
  15.     if (p!=NULL)  
  16.     {  
  17.         lp=LchildNode(p);  
  18.         if (lp!=NULL)  
  19.             printf("左孩子为%c ",lp->data);  
  20.         else  
  21.             printf("无左孩子 ");  
  22.         rp=RchildNode(p);  
  23.         if (rp!=NULL)  
  24.             printf("右孩子为%c",rp->data);  
  25.         else  
  26.             printf("无右孩子 ");  
  27.     }  
  28.     else  
  29.         printf(" 未找到！");  
  30.     printf("\n");  
  31.     printf("  (4)二叉树b的深度:%d\n",BTNodeDepth(b));  
  32.     printf("  (5)释放二叉树b\n");  
  33.     DestroyBTNode(b);  
  34.     return 0;  
  35. }  
运行结果：




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