树、内存、栈

来源：互联网发布：qq音乐数据库 api接口编辑：程序博客网时间：2024/06/08 15:38

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define MEMORY_SIZE 102400

typedef unsigned char BYte;
typedef void* PTr;
typedef PTr (*NOdefunc)(void); //函数指针NOdefunc
typedef void (*DOfunc)(int n, PTr p); //函数指针DOfunc

typedef struct _MEmory* PCmemory;
typedef struct _MEmory
{
BYte amem[MEMORY_SIZE]; //存储数据
int nmem_point; //存数的字节数
} CMemory;

typedef struct _STack* PCstack;
typedef struct _STack
{
PTr pcontent; //树的当前结点
PCstack pnext; //指向上一个栈
} CStack;

typedef struct _Tree* PCtree;
typedef struct _Tree
{
PTr pcontent;        //结点的内容
PCtree pson;       //指向孩子结点的指针
PCtree pbrother;       //指向兄弟结点的指针
} CTree;

void Minit(PCmemory pmem);
PTr Malloc(PCmemory pmem, int size);
PCstack Snew(void);
PCstack Spush(PCstack pstk, PTr p);
PCstack Spop(PCstack pstk, PTr* p);
PCtree Tnew(void);
void Taddson(PCtree ptree, NOdefunc f);
void Taddbrother(PCtree ptree, NOdefunc f);
void Tbrowse(PCtree ptree,DOfunc f, int n);
void Tbrowse_Satck(PCtree ptree, DOfunc f, int n);
PTr Node(void);
void Out(int n,PTr p);

static CMemory mem; //静态区分配的内存，用于存储数据及字节数
PCmemory xpmem = &mem; //指向该内存的指针

static char* aanode[28]=
{ "1","2","3",NULL,"4",NULL,"5", NULL,NULL,
   "6",NULL,"7","8",NULL, "9","10",NULL,"11",NULL,"12",NULL,NULL,
   NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL};
static int nnode=0;       //aanode[nnode]

int main(int argc, char* argv[])
{
//printf("sizeof(aanode)/sizeof(aanode[0]) = %d\n", sizeof(aanode)/sizeof(aanode[0]));
//printf("aanode[sizeof(aanode)/sizeof(aanode[0])] = %p\n", aanode[sizeof(aanode)/sizeof(aanode[0])]);

Minit(xpmem);        //初始化分配的静态区内存
PCtree ptree = Tnew();      //建立一个带虚根结点的空树
Taddson(ptree, Node);      //为该树添加结点并赋予数据
Tbrowse(ptree->pson, Out, 0);    //遍历该树
Tbrowse_Satck(ptree->pson, Out, 0); //遍历栈空间
}

/******************************************************************************/
void Minit(PCmemory pmem) //内存空间初始化函数
{
pmem->nmem_point = 0; //初始字节数为0
}

/******************************************************************************/
PTr Malloc(PCmemory pmem, int size) //在已申请的内存空间里分配空间
{
int n_cur_mem_p;
n_cur_mem_p = pmem->nmem_point;
pmem->nmem_point += size;
//return (PTr)(&(pmem->amem[n_cur_mem_p]));
//进行内存边界检查
return (pmem->nmem_point > n_cur_mem_p)&& (pmem->nmem_point < MEMORY_SIZE)?
(PTr)(pmem->amem+n_cur_mem_p):NULL;
}

/******************************************************************************/
PCstack Snew(void) //建立空栈
{
return NULL;
}

/******************************************************************************/
PCstack Spush(PCstack pstk, PTr p)   //压栈操作，也在申请的内存空间分配
{
PCstack pstknew;
pstknew = (PCstack)Malloc(xpmem, sizeof(CStack)); //新申请一个栈单元空间
pstknew->pcontent = p;      //将树的当前结点的数据压栈
pstknew->pnext = pstk;      //
return pstknew;       //重新定位栈的头指针，并返回（前插型）
}

/******************************************************************************/
PCstack Spop(PCstack pstk, PTr* pp)   //出栈操作
{
if(pstk!=NULL)
{
  *pp = pstk->pcontent;     //将当前栈单元的数据赋给树结点指针
  pstk = pstk->pnext;     //
  return pstk;       //重新定位栈的头指针，并返回
}
else
  return NULL;
}

/******************************************************************************/
PCtree Tnew(void)       //建立带虚根节点的空树
{
PCtree proot;
proot = (PCtree)Malloc(xpmem, sizeof(CTree));
proot->pcontent = "ROOT";
proot->pson=NULL;      //无孩子
proot->pbrother=NULL;     //无兄弟
return proot;        //返回该虚根节点的指针
}

/******************************************************************************/
void Taddson(PCtree ptree, NOdefunc f)  //添加孩子结点函数
{
PTr p = f();
if(p==NULL)
{
  Taddbrother(ptree,f);    //若当前结点无孩子，则添加兄弟结点
}
else
{
  PCtree ptreenew = (PCtree)Malloc(xpmem,sizeof(CTree));
  ptreenew->pson=NULL;
  ptreenew->pbrother=NULL;
  ptreenew->pcontent = p;
  ptree->pson = ptreenew;    //当前结点添加好了孩子结点
  Taddson(ptreenew,f);    //为该孩子结点添加孩子结点
           //（实现的操作：有孩子结点添加，无孩子则添加兄弟结点）
  Taddbrother(ptree,f);    //为当前结点添加兄弟结点
}
}

/******************************************************************************/
void Taddbrother(PCtree ptree, NOdefunc f) //添加兄弟结点函数
{
PTr p = f();
if(p==NULL)
  return;        //若也无兄弟结点，则结束
else
{
  PCtree ptreenew = (PCtree)Malloc(xpmem,sizeof(CTree));
  ptreenew->pson=NULL;
  ptreenew->pbrother=NULL;
  ptreenew->pcontent = p;
  ptree->pbrother = ptreenew;   //当前结点添加好了兄弟结点
  Taddson(ptreenew,f);    //为该兄弟结点添加孩子结点
}
}

/******************************************************************************/
void Tbrowse(PCtree ptree,DOfunc f, int n) //遍历树
{
if(ptree!=NULL)
{
  f(n,ptree->pcontent);    //先结点
  Tbrowse(ptree->pson,f,n+1);   //接着孩子结点
  Tbrowse(ptree->pbrother,f,n);  //最后兄弟结点
}
}

/******************************************************************************/
void Tbrowse_Satck(PCtree ptree, DOfunc f, int n)//遍历栈空间，n=0
{
PCstack pstk;
pstk = Snew();        //新建一个空栈
while(1)
{
  f(n, ptree->pcontent);     //打印当前栈单元的内容
  //这个分支里，栈的首指针没有移动
  if(ptree->pson==NULL)     //当前结点无孩子结点，则转向其兄弟结点
  {
   while(ptree->pbrother==NULL)  //若无兄弟结点
   {
    pstk = Spop(pstk,(PTr*)&ptree); //出栈
    n--;       //深度-1
    if(pstk == NULL)
     return;      //出口：栈为空
   }
   ptree = ptree->pbrother;   //取当前结点的兄弟结点
  }
  //这个分支里，栈的首指针有移动
  else
  {
   pstk = Spush(pstk,ptree);   //压栈
   n++;        //深度+1
   ptree = ptree->pson;    //取当前结点的孩子结点
  }
}
}
/*
总结：栈的首指针在求取孩子结点过程中有变化（pstk = Spush(pstk,ptree);），而在求取兄弟结点过程中无改变.
所以,求取孩子结点1,2,到这里栈的内容指针指向的是结点2；此后求取3,4,5，栈的内容指针都没有发生改变；
到结点5时，其没有兄弟结点，则对ptree重新定位为结点2（pstk = Spop(pstk,(PTr*)&ptree);），
而栈的内容指针也重新定位为结点1；
接着再继续...直到栈为空为止。
*/

/******************************************************************************/
PTr Node(void)
{
return aanode[nnode++];
}

/******************************************************************************/
void Out(int n,PTr p)
{
int i;
for(i=0; i<n; i++)
{
printf("_");
}
printf("%s\n",p);
}

0 1