中序线索链表C++代码实现(自己创新,较好理解)

来源:互联网 发布:剑网三南风捏脸数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 01:02

知识预备:
1.线索二叉树 :n个结点的二叉链表中含有n+1(2n-(n-1)=n+1)个空指针域。利用二叉链表中的空指针域,存放指向结点在某种遍历次序下的前趋和后继结点的指针(这种附加的指针称为”线索”)。

2.这种加上了线索的二叉链表称为线索链表,相应的二叉树称为线索二叉树(Threaded BinaryTree)。根据线索性质的不同,线索二叉树可分为前序线索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种。

3.二叉树的遍历本质上是将一个复杂的非线性结构转换为线性结构,使每个结点都有了唯一前驱和后继(第一个结点无前驱,最后一个结点无后继)。对于二叉树的一个结点,查找其左右子女是方便的,其前驱后继只有在遍历中得到。为了容易找到前驱和后继,有两种方法。一是在结点结构中增加向前和向后的指针fwd和bkd,这种方法增加了存储开销,不可取;二是利用二叉树的空链指针。现将二叉树的结点结构重新定义如下:
lchild
ltag
data
rtag
rchild
其中:ltag=0 时lchild指向左子女;
ltag=1 时lchild指向前驱;
rtag=0 时rchild指向右子女;
rtag=1 时rchild指向后继;

代码实现:

#include <iostream>#include <iomanip>using namespace std;struct ThrNode //生成线索链表的节点{    char data;    ThrNode *lchild,*rchild,*pre;    int ltag,rtag;};struct Node //生成队列用的结点{    ThrNode *name;    Node *next;};class InThrBitree{public:    InThrBitree();    ~InThrBitree() ;    ThrNode *Next(ThrNode *p); //寻找线索链表的下一个结点    void FindPre();    void InOrder()    {        InOrder(root); //中序遍历二叉树,结点依次入队    }    void Print();private:    ThrNode * root;    Node * front,*rear,*s;    ThrNode * Creat(ThrNode *bt); //构造二叉树    void InOrder (ThrNode *bt);    void ThrBiTree();  //生成线索链表};InThrBitree::InThrBitree(){    s=new Node;    s->next=NULL;    front=rear=s; //初始化队列    root=Creat(root);    InOrder();    FindPre();    ThrBiTree();}ThrNode * InThrBitree::Creat(ThrNode *bt){    char ch;    cin>>ch;    if (ch=='#') bt=NULL;    else    {        bt=new ThrNode;        bt->data=ch;        bt->ltag=0;        bt->rtag=0;        bt->lchild=Creat(bt->lchild);        bt->rchild=Creat(bt->rchild);    }    return bt;}void InThrBitree::InOrder(ThrNode* bt){    if(bt==NULL) return;    else    {        InOrder(bt->lchild);        s=new Node;        s->name=bt;        bt->pre=NULL;        s->next=NULL;        rear->next=s;        rear=s;        InOrder(bt->rchild);    }}void InThrBitree::FindPre(){    Node *r;    r=front->next->next;    s=front;    while(r!=NULL)    {        s=s->next;        r->name->pre=s->name;        r=r->next;    }}void InThrBitree::ThrBiTree(){    Node *bt=front->next;    while(bt!=NULL)    {        if(bt->name->lchild==NULL)        {            bt->name->ltag=1;            bt->name->lchild=bt->name->pre;        }        if(bt->name->rchild==NULL)        {            bt->name->rtag=1;        }        if(bt->name->pre!=NULL)        {            if(bt->name->pre->rtag==1)            {                bt->name->pre->rchild=bt->name;            }        }        bt=bt->next;    }}ThrNode* InThrBitree::Next(ThrNode *p){    ThrNode *q;    if(p->rtag==1) q=p->rchild;    else    {        q=p->rchild;        while(q->ltag==0)            q=q->lchild;    }    return q;}void InThrBitree::Print(){    ThrNode *p;    if(root==NULL) return;    p=root;    while(p->ltag==0)        p=p->lchild;        //cout<<p->data;    if(p->lchild==NULL)cout<<setw(3)<<p->ltag<<"  "<<setw(6)<<"NULL"<<"  "<<setw(5)<<p->data<<"  "<<setw(5)<<p->rchild->data<<"  "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;    else if(p->rchild==NULL)cout<<setw(3)<<p->ltag<<"  "<<setw(6)<<p->lchild->data<<"  "<<setw(5)<<p->data<<"  "<<setw(5)<<"NULL"<<"  "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;    else        cout<<setw(3)<<p->ltag<<"  "<<setw(6)<<p->lchild->data<<"  "<<setw(5)<<p->data<<"  "<<setw(5)<<p->rchild->data<<"  "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;    while(p->rchild!=NULL)    {        p=Next(p);        if(p->lchild==NULL)cout<<setw(3)<<p->ltag<<"  "<<setw(6)<<"NULL"<<"  "<<setw(5)<<p->data<<"  "<<setw(5)<<p->rchild->data<<"  "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;        else if(p->rchild==NULL)cout<<setw(3)<<p->ltag<<"  "<<setw(6)<<p->lchild->data<<"  "<<setw(5)<<p->data<<"  "<<setw(5)<<"NULL"<<"  "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;        else            cout<<setw(3)<<p->ltag<<"  "<<setw(6)<<p->lchild->data<<"  "<<setw(5)<<p->data<<"  "<<setw(5)<<p->rchild->data<<"  "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;       // cout<<p->data;    }}InThrBitree::~InThrBitree(){    s=front;    while(front!=NULL)    {        s=front;        front=front->next;        delete s;    }    delete front,rear;}int main(){    cout<<"请输入你的二叉树:"<<endl;    InThrBitree mytree;    cout<<endl<<"生成的中序线索链表为:"<<endl;    cout<<endl<<"ltag  lchild  data  rchild  rtag"<<endl;    mytree.Print();    return 0;}

有不懂的朋友可以给我发邮件:951328469@qq.com
有不足的地方也请批评指正.

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