由遍历序列构造二叉树

来源:互联网 发布:虚拟软件官网 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 10:20


//文件名:exp7-2.cpp
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct node
{
 ElemType data;    //数据元素
 struct node *lchild;  //指向左孩子
 struct node *rchild;  //指向右孩子
} BTNode;
extern void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);
extern void DispBTNode(BTNode *b);
extern void DestroyBTNode(BTNode *&b);
void PreOrder(BTNode *b)    //先序遍历的递归算法
{
 if (b!=NULL)
 {
  printf("%c ",b->data); //访问根节点
  PreOrder(b->lchild); //递归访问左子树
  PreOrder(b->rchild); //递归访问右子树
 }
}
void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)  //由str串创建二叉链
{
 BTNode *St[MaxSize],*p=NULL;
 int top=-1,k,j=0;
 char ch;
 b=NULL;    //建立的二叉树初始时为空
 ch=str[j];
 while (ch!='\0') //str未扫描完时循环
 {
        switch(ch)
  {
  case '(':top++;St[top]=p;k=1; break;  //为左节点
  case ')':top--;break;
  case ',':k=2; break;                       //为右节点
  default:p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
   p->data=ch;p->lchild=p->rchild=NULL;
            if (b==NULL)                    //p指向二叉树的根节点
      b=p;
     else         //已建立二叉树根节点
     {
      switch(k)
      {
      case 1:St[top]->lchild=p;break;
      case 2:St[top]->rchild=p;break;
      }
     }
  }
  j++;
  ch=str[j];
 }
}
void DispBTNode(BTNode *b) //以括号表示法输出二叉树
{
 if (b!=NULL)
 {
  printf("%c",b->data);
  if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)
  {
   printf("(");
   DispBTNode(b->lchild);
   if (b->rchild!=NULL) printf(",");
   DispBTNode(b->rchild);
   printf(")");
  }
 }
}
void PreOrder1(BTNode *b)
{
 BTNode *St[MaxSize],*p;
    int top=-1;
    if (b!=NULL)
    {
        top++;      //根节点入栈
        St[top]=b;
        while (top>-1)    //栈不为空时循环
        {
            p=St[top];    //退栈并访问该节点
            top--;
            printf("%c ",p->data);
            if (p->rchild!=NULL) //右孩子入栈
   {
               top++;
               St[top]=p->rchild;
   }
            if (p->lchild!=NULL) //左孩子入栈
   {
               top++;
               St[top]=p->lchild;
   }
  }
  printf("\n");
 }
}
void InOrder(BTNode *b)     //中序遍历的递归算法
{
 if (b!=NULL)
 {
  InOrder(b->lchild);  //递归访问左子树
  printf("%c ",b->data); //访问根节点
  InOrder(b->rchild);  //递归访问右子树
 }
}
void InOrder1(BTNode *b)
{
 BTNode *St[MaxSize],*p;
 int top=-1;
 if (b!=NULL)
 {
  p=b;
  while (top>-1 || p!=NULL)
  {
   while (p!=NULL)
   {
    top++;
    St[top]=p;
    p=p->lchild;
   }
   if (top>-1)
   {
    p=St[top];
    top--;
    printf("%c ",p->data);
    p=p->rchild;
   }
  }
  printf("\n");
 }
}
void PostOrder(BTNode *b)   //后序遍历的递归算法
{
 if (b!=NULL)
 {
  PostOrder(b->lchild); //递归访问左子树
  PostOrder(b->rchild); //递归访问右子树
  printf("%c ",b->data); //访问根节点
 }
}
void PostOrder1(BTNode *b)
{
 BTNode *St[MaxSize];
 BTNode *p;
 int flag,top=-1;      //栈指针置初值
 if (b!=NULL)
 {
  do
  {
   while (b!=NULL)     //将t的所有左节点入栈
   {
    top++;
    St[top]=b;
    b=b->lchild;
   }
   p=NULL;       //p指向当前节点的前一个已访问的节点
   flag=1;
   while (top!=-1 && flag)
   {
    b=St[top];     //取出当前的栈顶元素
    if (b->rchild==p)   //右子树不存在或已被访问,访问之
    {
     printf("%c ",b->data); //访问*b节点
     top--;
     p=b;     //p指向则被访问的节点
    }
    else
    {
     b=b->rchild;   //t指向右子树
     flag=0;
    }
   }
  } while (top!=-1);
  printf("\n");
 }
}
void TravLevel(BTNode *b)
{
 BTNode *Qu[MaxSize];    //定义循环队列
 int front,rear;      //定义队首和队尾指针
 front=rear=0;      //置队列为空队列
    if (b!=NULL)
  printf("%c ",b->data);
    rear++;        //节点指针进入队列
 Qu[rear]=b;
    while (rear!=front)     //队列不为空
    {
  front=(front+1)%MaxSize;
  b=Qu[front];     //队头出队列
  if (b->lchild!=NULL)   //输出左孩子,并入队列
  {
   printf("%c ",b->lchild->data);
   rear=(rear+1)%MaxSize;
   Qu[rear]=b->lchild;
  }
  if (b->rchild!=NULL)   //输出右孩子,并入队列
  {
   printf("%c ",b->rchild->data);
   rear=(rear+1)%MaxSize;
   Qu[rear]=b->rchild;
  }
 }
 printf("\n");
}
void DestroyBTNode(BTNode *&b)
{
 if (b!=NULL)
 {
  DestroyBTNode(b->lchild);
  DestroyBTNode(b->rchild);
  free(b);
 }
}

int main()
{
 BTNode *b;
 CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");
 printf("二叉树b:");DispBTNode(b);printf("\n");
 printf("层次遍历序列:");
 TravLevel(b);
 printf("先序遍历序列:\n");
 printf("    递归算法:");PreOrder(b);printf("\n");
 printf("  非递归算法:");PreOrder1(b);
 printf("中序遍历序列:\n");
 printf("    递归算法:");InOrder(b);printf("\n");
 printf("  非递归算法:");InOrder1(b);
 printf("后序遍历序列:\n");
 printf("    递归算法:");PostOrder(b);printf("\n");
 printf("  非递归算法:");PostOrder1(b);
 DestroyBTNode(b);
}

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