数据结构二叉树类型的实现Word格式.docx
《数据结构二叉树类型的实现Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据结构二叉树类型的实现Word格式.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
#defineSTACK_INIT_SIZE10/*存储空间初始分配量*/
#defineSTACKINCREMENT2/*存储空间分配增量*/
/*两个顺序栈*/
typedefstructSqStack
SElemType*base;
/*在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL*/
SElemType*top;
/*栈顶指针*/
intstacksize;
/*当前已分配的存储空间，以元素为单位*/
}SqStack;
/*顺序栈*/
typedefstructSqStack1
SElemType1*base;
SElemType1*top;
}SqStack1;
/*顺序栈的基本操作*/
StatusInitStack（SqStack*S）
{/*构造一个空栈S*/
（*S）.base=（SElemType*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（SElemType））;
if（!
（*S）.base）
exit（OVERFLOW）;
/*存储分配失败*/
（*S）.top=（*S）.base;
（*S）.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
returnOK;
}
StatusStackEmpty（SqStackS）
{/*若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE*/
if（S.top==S.base）returnTRUE;
elsereturnFALSE;
StatusPush（SqStack*S,SElemTypee）
{/*插入元素e为新的栈顶元素*/
if（（*S）.top-（*S）.base>
=（*S）.stacksize）/*栈满，追加存储空间*/
（*S）.base=（SElemType*）realloc（（*S）.base,（（*S）.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（SElemType））;
if（!
（*S）.base）exit（OVERFLOW）;
（*S）.top=（*S）.base+（*S）.stacksize;
（*S）.stacksize+=STACKINCREMENT;
*（（*S）.top）++=e;
StatusPop（SqStack*S,SElemType*e）
{/*若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；
否则返回ERROR*/
if（（*S）.top==（*S）.base）returnERROR;
*e=*--（*S）.top;
StatusGetTop（SqStackS,SElemType*e）
{/*若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；
if（S.top>
S.base）
*e=*（S.top-1）;
returnOK;
else
returnERROR;
StatusInitStack1（SqStack1*S）
（*S）.base=（SElemType1*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（SElemType1））;
StatusStackEmpty1（SqStack1S）
StatusPush1（SqStack1*S,SElemType1e）
（*S）.base=（SElemType1*）realloc（（*S）.base,（（*S）.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（SElemType1））;
StatusPop1（SqStack1*S,SElemType1*e）
StatusGetTop1（SqStack1S,SElemType1*e）
文件expression.cpp
#include"
expression.h"
/*全局变量*/
intsave_number[31];
/*在按原表达式输入形式中，输入的常量保存到数组save_number中，常量最多为30个，0单元不用*/
charExpr_String[30];
/*存放表达式的字符串*/
/*以字符序列的形式输入语法正确的前缀表达式，保存到字符串string*/
/*参数flag=0表示输出的提示信息是"
请输入正确的前缀表示式：
"
*/
/*flag=1表示输出的提示信息为"
请以表达式的原书写形式输入正确表示式：
StatusInput_Expr（char*string,intflag）
if（flag==0）printf（"
\n请输入正确的前缀表示式：
）;
elseprintf（"
\n请以表达式的原书写形式输入正确表示式：
flushall（）;
/*清理缓冲区*/
gets（string）;
/*从键盘输入一串字符串作为表达式*/
if（strlen（string）==1）/*输入的表达式字符串长度为1*/
if（string[0]=='
+'
||string[0]=='
-'
*'
/'
^'
）/*输入的表达式只有一个运算符*/
{printf（"
\n表达式只有一个字符，为运算符，错误！
returnERROR;
}
elseif（（string[0]>
='
0'
&
string[0]<
'
9'
）||（string[0]>
a'
z'
A'
Z'
））
/*输入的表达式只有一个数字或字符*/
\n表达式只有一个字符！
returnOK;
else{printf（"
\n输入的字符不是运算符也不是变量常量，错误！
/*判断字符string[i]，如果是'
常量之间，二叉树结点存为整型；
否则，存为字符型*/
voidjudge_value（BiTree*E,char*string,inti）
if（string[i]>
string[i]<
）/*为常量*/
{（*E）->
data.tag=INT;
（*E）->
data.num=string[i]-48;
elseif（string[i]>
=1&
=20）/*为常量，常量存于数组save_number中*/
data.num=save_number[string[i]];
else/*为变量*/
data.tag=CHAR;
data.c=string[i];
/*以正确的前缀表示式并构造表达式E*/
StatusReadExpr（BiTree*E,char*exprstring）
SqStackS;
inti,len;
/*len为表达式的长度*/
BiTreep,q;
（*E）=（BiTree）malloc（sizeof（BiTNode））;
/*申请二叉树的根结点的空间*/
（*E）->
lchild=NULL;
rchild=NULL;
len=strlen（exprstring）;
/*len赋值为表达式的长度*/
if（len==1）/*表达式长度为1时，二叉树只有根结点*/
judge_value（E,exprstring,0）;
/*将exprstring[0]存入二叉树的结点中*/
else
InitStack（&
S）;
/*初始化栈*/
q=（*E）;
Push（&
S,q）;
/*入栈*/
/*入栈，根结点入栈两次是为判断先序输入的表达式是不是正确的表达式*/
for（i=1;
i<
len&
!
StackEmpty（S）;
i++）
{
p=（BiTree）malloc（sizeof（BiTNode））;
judge_value（&
p,exprstring,i）;
/*将exprstring[i]存入二叉树的结点中*/
p->
if（exprstring[i]=='
||exprstring[i]=='
）
{/*为运算符，运算符入栈，左孩子不空，向左孩子走，否则，如果右孩子不空，向右孩子走*/
if（!
q->
lchild）{q->
lchild=p;
Push（&
S,p）;
q=p;
else{q->
rchild=p;
}
else/*不是运算符，运算符出栈*/
{
Pop（&
S,&
q）;
}
if（StackEmpty（S）&
i>
=len）returnOK;
/*栈空且i>
=len，说明输入的表达式是正确的*/
else/*输入的表达式是错误的*/
printf（"
\n输入的表达式有误！
returnERROR;
}
/*如果两个字符是运算符，比较两个运算符的优先级，c1比c2优先，返回OK，否则返回ERROR*/
StatusPri_Compare（charc1,charc2）
if（（c1=='
||c1=='
）&
（c2=='
||c2=='
{/*c1和c2为运算符*/
if（c1=='
）/*c1为指数运算符，则当c2不为'
时，c1比c2优先*/
if（c2!
）returnOK;
elsereturnERROR;
elseif（c1=='
）/*c1为乘法或除法运算符，则当c2为'
或'
，c1比c2优先*/
if（c2=='
）returnERROR;
elsereturnOK;
elsereturnERROR;
/*其余，c1不比c2优先*/
elsereturnERROR;
/*c1和c2不是运算符*/
/*用带括弧的中缀表达式输入表达式*/
voidWriteExpr（BiTreeE）
if（E）/*树不为空*/
{/*先递归左子树*/
if（E->
lchild&
E->
lchild->
data.tag==CHAR）/*E的左孩子不为空，且左孩子为字符*/
if（Pri_Compare（E->
data.c,E->
data.c））/*E->
data.c比E->
data.c优先*/
{printf（"
（"
WriteExpr（E->
lchild）;
printf（"
）"
}/*带括弧输出左子树*/
elseWriteExpr（E->
/*否则，不带括弧输出左子树*/
elseWriteExpr（E->
/*否则，输出左子树*/
/*访问输出根结点的值*/
data.tag==INT）{printf（"
%d"
E->
data.num）;
elseprintf（"
%c"
data.c）;
/*后递归右子树*/
rchild&
rchild->
data.tag==CHAR）/*E的右孩子不为空，且右孩子为字符*/
rchild）;
}/*带括弧输出右子树*/
/*否则，不带括弧输出右子树*/
/*否则，输出右子树*/
/*实现对表达式中的所有变量V的赋值（V=c），参数flag为表示是否赋值过的标志*/
voidAssign（BiTree*E,charV,intc,int*flag）
if（*E）
if（（*E）->
data.tag==CHAR&
data.c==V）/*如果找到要赋值的变量，赋值*/
data.num=c;
*flag=1;
Assign（&
（（*E）->
lchild）,V,c,flag）;
/*递归左子树*/
rchild）,V,c,flag）;
/*指数运算函数，底数为x，指数为exp*/
longpower（intx,intexp）
longresult;
inti;
for（i=1,result=1;
=exp;
result*=x;
returnresult;
/*运算符运算求值，参数opr1,opr2为常量，opr为运算符，根据不同的运算符，实现不同的运算，返回运算结果*/
longOperate（intopr1,charopr,intopr2）
switch（opr）
case'
:
/*加法*/
result=opr1+opr2;
returnresult;
break;
/*减法*/
result=opr1-opr2;
/*乘法*/
result=opr1*opr2;
/*除法，除法是在整型类型上的除法*/
result=opr1/opr2;
/*指数运算*/
result=power（opr1,opr2）;
default:
/*检查表达式是否还存在没有赋值的变量，以便求算数表达式的值*/
StatusCheck（BiTreeE）
if（E&
data.tag==CHAR）/*树不为空*/
{
data.c!
{printf（"
\n表达式中仍存在变量没有赋值！
没法求出表达式的值！
/*存在变量，提示信息，后返回ERROR*/
if（Check（E->
lchild））/*递归左子树*/
Check（E->
/*递归右子树*/
/*对算术表达式求值*/
longValue（BiTreeE）
if（!
data.tag==INT）return（E->
/*结点的左孩子和右孩子为空，为叶子结点，返回结点的值*/
returnOperate（Value（E->
lchild）,E->
data.c,Value（E->
rchild））;
/*运算求值，后根遍历的次序对表达式求值，其中参数递归调用了Value（）函数求左子树的值和右子树的值*/
/*构造一个新的复合表达式*/
voidCompoundExpr（charP,BiTree*E1,BiTreeE2）
BiTreeE;
E=（BiTree）malloc（sizeof（BiTNode））;
/*申请一个结点存放运算符P*/
E->
data.c=P;
/*申请到的结点值为P*/
lchild=（*E1）;
/*结点的左孩子为E1*/
rchild=E2;
/*结点的右孩子为E2*/
（*E1）=E;
/*（*E1）为根结点*/
printf（"
\n表达式E复合成功！
其表达式变为：
\n"
WriteExpr（E）;
/*输出复合好的表达式*/
/*以表达式的原书写形式输入，表达式的原书写形式字符串string变为字符串pre_expr*/
/*后调用reversal_string（）函数反转得到前缀表达式pre_expr*/
StatusRead_Inorder_Expr（char*string,char*pre_expr）
inti,j,len,char_number=1;
/*len表示字符串string的长度，char_number是记录数组save_number[]的个数*/
intnumber;
/*保存大于9的常量*/
charc,c1;
SqStack1S;
/*栈定义*/
InitStack1（&
/*初始栈*/
Push1（&
S,'
#'
/*先将字符'
入栈，用来表示作为栈的最底一个元素*/
len=strlen（string）;
/*len为字符串string的长度*/
c=string[len-1];
/*从字符串的最后一个字符开始向前扫描*/
i=len-1;
while（!
StackEmpty1（S）&
=0）/*栈不为空且i大于等于0*/
if（c=='
（'
升级会员 