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第十周项目一

来源：互联网 发布：mac 终端删除文件夹 编辑：程序博客网 时间：2024/05/21 17:36
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*Copyright  (c)2017,烟台大学计算机与控制工程学院      

*All rights reservrd.            

*作者：zhangsiqi 

*完成时间：2017年11月2日      

*版本号：v1.0      

*问题描述:二叉树算法验证

         运行并重复测试教学内容中涉及的算法。改变测试数据进行重复测试的意义在于，可以从更多角度体会算法，以达到逐渐掌      握算法的程度。使用你的测试数据，并展示测试结果，观察运行结果，以此来领会算法。 

一、层次遍历算法的验证

　　实现二叉树的层次遍历算法，并对用”A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))”创建的二叉树进行测试。 

运用二叉树算法库作为基础，建立头文件btree.h

[csharp] 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. void LevelOrder(BTNode *b);  //二叉树的层次遍历算法 
  20.  
  21. #endif // BTREE_H_INCLUDED  
在源文件btree.cpp中实现各个函数

[csharp] 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. }  
  110. void LevelOrder(BTNode *b)  
  111. {  
  112.     BTNode *p;  
  113.     BTNode *qu[MaxSize];    //定义环形队列,存放节点指针  
  114.     int front,rear; //定义队头和队尾指针  
  115.     front=rear=-1;      //置队列为空队列  
  116.     rear++;  
  117.     qu[rear]=b;     //根节点指针进入队列  
  118.     while (front!=rear) //队列不为空  
  119.     {  
  120.         front=(front+1)%MaxSize;  
  121.         p=qu[front];        //队头出队列  
  122.         printf("%c ",p->data);  //访问节点  
  123.         if (p->lchild!=NULL)    //有左孩子时将其进队  
  124.         {  
  125.             rear=(rear+1)%MaxSize;  
  126.             qu[rear]=p->lchild;  
  127.         }  
  128.         if (p->rchild!=NULL)    //有右孩子时将其进队  
  129.         {  
  130.             rear=(rear+1)%MaxSize;  
  131.             qu[rear]=p->rchild;  
  132.         }  
  133.     }  
  134. }  
在main.cpp中实现层次遍历算法的验证

[csharp] view plain copy print?
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include "btree.h"   
  3.   
  4. int main()  
  5. {  
  6.     BTNode *b;  
  7.     CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");  
  8.     printf("二叉树b: ");  
  9.     DispBTNode(b);  
  10.     printf("\n");  
  11.     printf("层次遍历序列:\n");  
  12.     LevelOrder(b);  
  13.     DestroyBTNode(b);  
  14.     return 0;  
  15. }  
二、二叉树构造算法的验证

除了btree.h中的函数之外还需要函数

[csharp] view plain copy print?
  1. BTNode *CreateBT1(char *pre,char *in,int n)  
  2. {  
  3.     BTNode *s;  
  4.     char *p;  
  5.     int k;  
  6.     if (n<=0) return NULL;  
  7.     s=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));     //创建二叉树结点*s  
  8.     s->data=*pre;  
  9.     for (p=in; p<in+n; p++)                 //在中序序列中找等于*ppos的位置k  
  10.         if (*p==*pre)                       //pre指向根结点  
  11.             break;                          //在in中找到后退出循环  
  12.     k=p-in;                                 //确定根结点在in中的位置  
  13.     s->lchild=CreateBT1(pre+1,in,k);        //递归构造左子树  
  14.     s->rchild=CreateBT1(pre+k+1,p+1,n-k-1); //递归构造右子树  
  15.     return s;  
  16. }  
main函数如下：

[csharp] view plain copy print?
  1. int main()  
  2. {  
  3.     ElemType pre[]="ABDGCEF",in[]="DGBAECF";  
  4.     BTNode *b1;  
  5.     b1=CreateBT1(pre,in,7);  
  6.     printf("b1:");  
  7.     DispBTNode(b1);  
  8.     printf("\n");  
  9.     return 0;  
  10. }  
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