eifeixg 2022-05-22 17:09 采纳率: 100%
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已结题

数据结构的二叉树问题

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以二叉链表结构实现二叉树的存储,结合“扩展先遍历序列”创建二叉树,然后分别以先序、中序以及后序递归遍历算法实现该二叉树的遍历。例如,建立如下图描述的二叉树,把三种遍历结果输出

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  • 赵4老师 2022-05-23 15:21
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    #include <locale.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <malloc.h>
    typedef struct BiTNode {//二叉树结点
        char data;                      //数据
        struct BiTNode *lchild,*rchild; //左右孩子指针
    } BiTNode,*BiTree;
    int nn=0;
    int CreateBiTree(BiTree *T) {//按先序序列创建二叉树
        char data;
        scanf("%c",&data);//按先序次序输入二叉树中结点的值(一个字符),‘#’表示空树
        if (data == '#') {
            *T = NULL;
        } else {
            *T = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); nn++;
            (*T)->data = data;         //生成根结点
            CreateBiTree(&(*T)->lchild);//构造左子树
            CreateBiTree(&(*T)->rchild);//构造右子树
        }
        return 0;
    }
    void Visit(BiTree T) {//输出
        if (T->data != '#') {
            printf("%c ",T->data);
        }
    }
    void PreOrder(BiTree T) {//先序遍历
        if (T != NULL) {
            Visit(T);               //访问根节点
            PreOrder(T->lchild);    //访问左子结点
            PreOrder(T->rchild);    //访问右子结点
        }
    }
    void InOrder(BiTree T) {//中序遍历
        if (T != NULL) {
            InOrder(T->lchild);     //访问左子结点
            Visit(T);               //访问根节点
            InOrder(T->rchild);     //访问右子结点
        }
    }
    void PostOrder(BiTree T) {//后序遍历
        if (T != NULL) {
            PostOrder(T->lchild);   //访问左子结点
            PostOrder(T->rchild);   //访问右子结点
            Visit(T);               //访问根节点
        }
    }
    void PreOrder2(BiTree T) {//先序遍历(非递归)
    //访问T->data后,将T入栈,遍历左子树;遍历完左子树返回时,栈顶元素应为T,出栈,再先序遍历T的右子树。
        BiTree *stack=(BiTree *)malloc(nn*sizeof(BiTree));
        int sp=0;
        BiTree p = T;//p是遍历指针
        while (p || sp) {   //栈不空或者p不空时循环
            if (p != NULL) {
                stack[sp]=p;sp++;       //存入栈中
                printf("%c ",p->data);  //访问根节点
                p = p->lchild;          //遍历左子树
            } else {
                sp--;p=stack[sp];       //退栈
                p = p->rchild;          //访问右子树
            }
        }
        free(stack);
    }
    void InOrder2(BiTree T) {//中序遍历(非递归)
    //T是要遍历树的根指针,中序遍历要求在遍历完左子树后,访问根,再遍历右子树。
    //先将T入栈,遍历左子树;遍历完左子树返回时,栈顶元素应为T,出栈,访问T->data,再中序遍历T的右子树。
        BiTree *stack=(BiTree *)malloc(nn*sizeof(BiTree));
        int sp=0;
        BiTree p = T;//p是遍历指针
        while (p || sp) {   //栈不空或者p不空时循环
            if (p != NULL) {
                stack[sp]=p;sp++;       //存入栈中
                p = p->lchild;          //遍历左子树
            } else {
                sp--;p=stack[sp];       //退栈
                printf("%c ",p->data);
                p = p->rchild;          //访问右子树
            }
        }
        free(stack);
    }
    
    typedef struct BiTNodePost{
        BiTree biTree;
        char tag;
    } BiTNodePost,*BiTreePost;
    void PostOrder2(BiTree T) {//后序遍历(非递归)
        BiTreePost *stack=(BiTreePost *)malloc(nn*sizeof(BiTreePost));
        int sp=0;
        BiTree p = T;//p是遍历指针
        BiTreePost BT;
        while (p != NULL || sp) {//栈不空或者p不空时循环
            while (p != NULL) {//遍历左子树
                BT = (BiTreePost)malloc(sizeof(BiTNodePost));
                BT->biTree = p;
                BT->tag = 'L';//访问过左子树
                stack[sp]=BT;sp++;       //存入栈中
                p = p->lchild;
            }
            while (sp && (stack[sp-1])->tag == 'R') {//左右子树访问完毕访问根节点
                sp--;BT=stack[sp];        //退栈
                printf("%c ",BT->biTree->data);
                free(BT);
            }
            if (sp) {//遍历右子树
                BT=stack[sp-1];
                BT->tag = 'R';//访问过右子树
                p = BT->biTree;
                p = p->rchild;
            }
        }
        free(stack);
    }
    void LevelOrder(BiTree T) {//层次遍历
        BiTree p;
        BiTree *queue;
        int h=0,t=0,n=0;
    
        if (T == NULL) return;
        p=T;
        queue=(BiTree *)malloc(nn*sizeof(BiTree));
        queue[t]=p;t=(t+1)%10;n++;//根节点入队
        while (n) {    //队列不空循环
            p=queue[h];             //对头元素出队
            printf("%c ",p->data);  //访问p指向的结点
            h=(h+1)%10;n--;         //退出队列
            if (p->lchild != NULL) {//左子树不空,将左子树入队
                queue[t]=p->lchild;t=(t+1)%10;n++;
            }
            if (p->rchild != NULL) {//右子树不空,将右子树入队
                queue[t]=p->rchild;t=(t+1)%10;n++;
            }
        }
        free(queue);
    }
    int main() {
        BiTree T;
    
        setlocale(LC_ALL,"chs");
        CreateBiTree(&T);
    
        printf("先序遍历        :");PreOrder  (T);printf("\n");
        printf("先序遍历(非递归):");PreOrder2 (T);printf("\n");
                                                   printf("\n");
        printf("中序遍历        :");InOrder   (T);printf("\n");
        printf("中序遍历(非递归):");InOrder2  (T);printf("\n");
                                                   printf("\n");
        printf("后序遍历        :");PostOrder (T);printf("\n");
        printf("后序遍历(非递归):");PostOrder2(T);printf("\n");
                                                   printf("\n");
        printf("层次遍历        :");LevelOrder(T);printf("\n");
    
        return 0;
    }
    //ABC##DE#G##F###
    //先序遍历        :A B C D E G F
    //先序遍历(非递归):A B C D E G F
    //
    //中序遍历        :C B E G D F A
    //中序遍历(非递归):C B E G D F A
    //
    //后序遍历        :C G E F D B A
    //后序遍历(非递归):C G E F D B A
    //
    //层次遍历        :A B C D E F G
    //
    
    ///       A
    ///      /
    ///     B
    ///    / \
    ///   C   D
    ///      / \
    ///     E   F
    ///      \
    ///       G
    
    
    
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