数据结构(C语言实现)

通常，对二叉树的操作都是利用二叉链表进行的。

二叉链表：包括三个域-数据域，左孩子，右孩子的结点结构的二叉树存储结构。

二叉链表的存储结构如下：

typedef char DataType; typedef struct node/*二叉树的存储结构*/ {DataType data; struct node *Lchild; struct node *Rchild;}BiTNode,*BiTree;

二叉树的基本操作包括：建立，递归遍历，求结点数，求叶子结点数，输出叶子结点，求二叉树的高度，求结点的双亲，按树状打印等等。 完整代码如下：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef char DataType; typedef struct node/*二叉树的存储结构*/ {DataType data; struct node *Lchild; struct node *Rchild;}BiTNode,*BiTree;int Count1=0;/*统计结点数目的全局变量*/int Count2=0;/*统计叶子结点数目的全局变量*/ int depth = 0;/*记录当前求得的最大层次*/ BiTNode *Create_BiTree();/*先序建立二叉树*/void  PreOrder(BiTree root);/*先序遍历二叉树*/void InOrder(BiTree root); /*中序遍历二叉树*/void PostOrder(BiTree root); /*后序遍历二叉树*/void PreOrder_CalNode(BiTree root);/*统计二叉树的结点*/void InOrder_PrintLeaf(BiTree root); /*输出二叉树的叶子结点*/void PostOrder_CalLeaf(BiTree root);/*方法1-统计叶子结点的数目*/int CalLeaf(BiTree root);/*方法2-统计叶子结点的数目*/void TreeDepth(BiTree root,int h);/*方法1-求二叉树的高度*/int PostOrder_TreeDepth(BiTree root);/*方法2-求二叉树的高度*/BiTree Parent(BiTree root,BiTree current);/*求二叉树中某个结点的双亲*/ void PrintTree(BiTree root,int h);/*按树状打印二叉树*/  int main(){BiTree root;/*-----------------二叉树的建立-----------------*/ printf("请输入先序二叉树序列(# = NULL)："); root = Create_BiTree();/*-----------------二叉树的递归遍历---------------*/ printf("\n先序递归遍历如下：");PreOrder(root);printf("\n\n中序递归遍历如下：");InOrder(root);printf("\n\n后序递归遍历如下：");PostOrder(root);printf("\n");/*-----------先序遍历统计二叉树中的结点数---------*/ PreOrder_CalNode(root);printf("\n二叉树的结点数是：%d\n",Count1);/*-----------中序遍历输出二叉树的叶子结点---------*/ printf("\n二叉树的叶子结点是：");InOrder_PrintLeaf(root);printf("\n");/*----------后序遍历统计二叉树的叶子结点数---------*/PostOrder_CalLeaf(root);printf("\n二叉树的叶子结点数是：%d\n",Count2); /*----------遍历计算二叉树的高度(层次数)---------*/int h=1; /*h为root所在的层次,初始值为1*/TreeDepth(root,h);printf("\n二叉树的高度是：%d\n",depth);/*-----------------求某结点的双亲----------------*//*-----------------按树状打印二叉树--------------*/h = 1;printf("\n二叉树的树状打印如下：\n\n");PrintTree(root,h);return 0;}BiTNode *Create_BiTree()/*先序建立二叉树*/{DataType ch;    BiTree root;    scanf("%c",&ch);    if(ch=='#')root=NULL;    else{        root = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));        root->data = ch;        root->Lchild = Create_BiTree();        root->Rchild = Create_BiTree();    }    return root;}void  PreOrder(BiTree root)/*先序遍历二叉树*/{if(root){printf("%c",root->data);/*访问根节点数据*/ PreOrder(root->Lchild);/*先序访问左子树*/ PreOrder(root->Rchild);/*先序访问右子树*/ }}void InOrder(BiTree root) /*中序遍历二叉树*/{if(root){InOrder(root->Lchild);/*中序访问左子树*/ printf("%c",root->data);/*访问根节点数据*/ InOrder(root->Rchild);/*中序访问右子树*/ }}void PostOrder(BiTree root) /*中序遍历二叉树*/{if(root){PostOrder(root->Lchild);/*后序访问左子树*/  PostOrder(root->Rchild);/*后序访问右子树*/printf("%c",root->data);/*访问根节点数据*/}}void PreOrder_CalNode(BiTree root)/*统计二叉树的结点*/{if(root){Count1++;PreOrder_CalNode(root->Lchild);PreOrder_CalNode(root->Rchild);}}void InOrder_PrintLeaf(BiTree root) /*输出二叉树的叶子结点*/{if(root){InOrder_PrintLeaf(root->Lchild);if(root->Lchild == NULL  &&  root->Rchild == NULL){printf("%c ",root->data);/*输出叶子结点*/ }InOrder_PrintLeaf(root->Rchild);}}void PostOrder_CalLeaf(BiTree root)/*方法1-统计叶子结点的数目*/ {if(root){PostOrder_CalLeaf(root->Lchild);PostOrder_CalLeaf(root->Rchild);if(root->Lchild == NULL  &&  root->Rchild == NULL){Count2++;/*统计叶子结点*/ }}}int CalLeaf(BiTree root)/*方法2-统计叶子结点的数目*/{int nl,nr;/*nl,nr分别统计左右子树的叶子结点数目*/ if(root==NULL) return 0;if(root->Lchild==NULL && root->Rchild==NULL) return 1;nl = CalLeaf(root->Lchild);/*递归求左子树的叶子数*/nr = CalLeaf(root->Rchild); /*递归求右子树的叶子数*/ }void TreeDepth(BiTree root,int h)/*方法1-求二叉树的高度*/{if(root){if(h>depth) depth = h;/*当前结点层次大于depth,更新*/TreeDepth(root->Lchild,h+1);/*遍历左子树，子树根层次为h+1*/ TreeDepth(root->Rchild,h+1);/*遍历右子树，子树根层次为h+1*/ }}int PostOrder_TreeDepth(BiTree root)/*方法2-求二叉树的高度*/{int hl,hr,h;if(root==NULL) return 0;else {hl = PostOrder_TreeDepth(root->Lchild); /*递归求左子树的高度*/ hr = PostOrder_TreeDepth(root->Rchild);/*递归求右子树的高度*/h = (hl > hr ? hl : hr) + 1;  /*计算树的高度*/return h; }}BiTree Parent(BiTree root,BiTree current)/*求二叉树中某个结点的双亲*/{BiTree p;if(root==NULL) return NULL;if(root->Lchild==current || root->Rchild==current)return root;/*  *root即为current的双亲*/p=Parent(root->Lchild,current);/*递归在左子树中查找*/if(p!=NULL) return p;else return(Parent(root->Rchild,current));/*递归在右子树中查找*/ } void PrintTree(BiTree root,int h)/*按树状打印二叉树*/{if(root==NULL) return;PrintTree(root->Rchild,h+1);/*先序打印右子树*/for(int i=0;i<h;i++)  printf("  ");printf("%c\n",root->data);/*输出结点*/PrintTree(root->Lchild,h+1);/*先序打印右子树*/ }

运行结果如下: