数据结构二叉树操作遍历树形输出.docx
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数据结构二叉树操作遍历树形输出
/*实验三：
二叉树遍历操作考证*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
#defineOK1
#defineERROR0
#defineOVERFLOW-2
intLeafNum;//叶子结点个数
//定义结构体
typedefstructBiTNode{
chardata;//寄存值
structBiTNode*lchild,*rchild;//左右孩子
}BiTNode,*BiTree;
//先序输入二叉树结点的值，空格表示空树
voidcreateBiTree（BiTree&T）
{
charch;//输入结点时用
scanf（"%c",&ch）;
if（ch==''）//若输入空格，该值为空,且没有左右孩子
{
T=NULL;
}else{
T=（BiTNode*）malloc（sizeof（BiTNode））;//分派结点空间
if（!
T）//分派失败
{
exit（OVERFLOW）;
}
T->data=ch;//生成根结点
createBiTree（T->lchild）;//结构左子树
createBiTree（T->rchild）;//结构右子树
}
}
//递归方法先序遍历二叉树
voidpreOrderTraverse（BiTreeT）
{
if（T）//若非空
{
if（T->data）
{//输出printf（"%c",T->data）;
}
preOrderTraverse（T->lchild）;
preOrderTraverse（T->rchild）;
}
}
//递归方法中序遍历二叉树
voidinOrderTraverse（BiTreeT）
{
if（T）//若非空
{
preOrderTraverse（T->lchild）;
if（T->data）
{//输出printf（"%c",T->data）;
}
preOrderTraverse（T->rchild）;
}
}
//递归方法后序遍历二叉树
voidpostOrderTraverse（BiTreeT）
{
if（T）//若非空
{
preOrderTraverse（T->lchild）;
preOrderTraverse（T->rchild）;
if（T->data）
{//输出printf（"%c",T->data）;
}
}
}
//层序遍历二叉树
voidLevelTraverse（BiTreeT）
{
queueq;//建队
q.push（T）;//根节点入队
BiTreep;
while（!
q.empty（））
{
p=q.front（）;//获取行列的首元素
q.pop（）;//首元素出队
cout<data<<"";//输出结点的值
if（p->lchild!
=NULL）//若结点的左孩子不空
{
q.push（p->lchild）;
}
if（p->rchild!
=NULL）//若结点的右孩子不空
{
q.push（p->rchild）;
}
}
}
//非递归方法前序遍历二叉树
voidstackPreOrderTraverse（BiTreeT）
{
stacks;
//建栈
s.push（T）;
BiTreep;
//根结点入栈
//栈首元素
while（!
s.empty（））
{
while（（p=s.top（））&&p）
{
printf（"%c",p->data）;
s.push（p->lchild）;//左孩子入栈,直到走到终点
}
s.pop（）;//空指针出栈
if（!
s.empty（））
{
p=s.top（）;//获取栈顶元素
s.pop（）;//出栈
s.push（p->rchild）;//右孩子入栈
}
}
}
//非递归方法中序遍历二叉树
voidstackInOrderTraverse（BiTreeT）
{
stacks;//建栈
s.push（T）;
BiTreep;
while（!
s.empty（））
//入栈
//栈首元素
{
while（（p=s.top（））&&p）
{
s.push（p->lchild）;//左孩子入栈,直到走到终点
}
s.pop（）;//空指针出栈
if（!
s.empty（））
{
p=s.top（）;
s.pop（）;//出栈
printf（"%c",p->data）;
s.push（p->rchild）;//右孩子入栈
}
}
}
//非递归方法后序遍历二叉树
voidstackPostOrderTraverse（BiTreeT）
{
stacks;//建栈
mapm;//标志结点能否已经输出
BiTreep;//栈首元素
if（T）//若不是空树
{
s.push（T）;//根结点入栈
}
while（!
s.empty（））
{
while（true）
{//目的：
找到后序遍历要输出的结点
while（（p=s.top（））&&p->lchild&&!
m[p->lchild]）
{//若左孩子未输出，将左孩子入栈，直到终点，不包含空指针s.push（p->lchild）;
}
if（（p=s.top（））&&p->rchild&&!
m[p->rchild]）
{//若最左孩子的右孩子未输出且非空，则入栈s.push（p->rchild）;
}else{
break;//找到结点跳出循环
}
}
if（（p=s.top（））&&!
m[p]）
{
printf（"%c",p->data）;
m[p]=true;//标志已经输出
s.pop（）;//退栈
}
}
}
//后序遍历求二叉树的高度递归算法
intPostTreeDepth（BiTreeT）
{
inthl,hr,max;
if（T!
=NULL）
{
hl=PostTreeDepth（T->lchild）;//求左子树的深度
hr=PostTreeDepth（T->rchild）;//求右子树的深度
max=hl>hr?
hl:
hr;//获取左、右子树深度较大者
return（max+1）;//返回树的深度
}
else
return（0）;//假如是空树，则返回0
}
/*按竖向树状打印的二叉树代码是为了实现二叉树的横向显示问题。
这类树形要求先打印右子树，再打印根，最后打印左子树，次序恰为逆中序次序。
这类输出格式，结点的左右地点与结点的层深相关，
故算法中设置了一个表示目前根节点层深的参数，以控制输出结点的左右地点。
*/
voidPrintTree（BiTreeT,intnLayer）
{
inti;
if（T==NULL）return;
PrintTree（T->rchild,nLayer+1）;
for（i=0;iprintf（""）;
printf（"%c\n",T->data）;
PrintTree（T->lchild,nLayer+1）;
}
//叶子结点的个数以及元素
intTreeLeaf（BiTreeT）
{
if（T）
{
if（!
T->lchild&&!
T->rchild）
{
LeafNum++;
cout<data<<"";
}
TreeLeaf（T->lchild）;
TreeLeaf（T->rchild）;
}
returnLeafNum;
}
intmain（）
{
BiTreeT;//定义结点
intlayer=0;//层数
while（true）
{
cout<<"输入二叉树结点值空格表示空树：
"<createBiTree（T）;
cout<<"递归先序遍历:
";
preOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"递归中序遍历:
";
inOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"递归后序遍历:
";
postOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"层序遍历：
";
LevelTraverse（T）;
cout<
cout<<"非递归先序遍历：
";
stackPreOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"非递归中序遍历：
";
stackInOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"非递归后序遍历：
";
stackPostOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"叶子结点为：
";
cout<<"叶子结点个数为：
"<
cout<<"树的的深度：
";
layer=PostTreeDepth（T）;
cout<
cout<<"二叉树的树形结构图：
"<PrintTree（T,layer）;
}
return0;
}
/*实验三：
二叉树遍历操作考证*/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
#defineOK1
#defineERROR0
#defineOVERFLOW-2
intLeafNum;//叶子结点个数
//定义结构体
typedefstructBiTNode{
chardata;//寄存值
structBiTNode*lchild,*rchild;//左右孩子
}BiTNode,*BiTree;
//先序输入二叉树结点的值，空格表示空树
voidcreateBiTree（BiTree&T）
{
charch;//输入结点时用
scanf（"%c",&ch）;
if（ch==''）//若输入空格，该值为空,且没有左右孩子
{
T=NULL;
}else{
T=（BiTNode*）malloc（sizeof（BiTNode））;//分派结点空间
if（!
T）//分派失败
{
exit（OVERFLOW）;
}
T->data=ch;//生成根结点
createBiTree（T->lchild）;//结构左子树
createBiTree（T->rchild）;//结构右子树
}
}
//递归方法先序遍历二叉树
voidpreOrderTraverse（BiTreeT）
{
if（T）//若非空
{
if（T->data）
{//输出printf（"%c",T->data）;
}
preOrderTraverse（T->lchild）;
preOrderTraverse（T->rchild）;
}
}
//递归方法中序遍历二叉树
voidinOrderTraverse（BiTreeT）
{
if（T）//若非空
{
preOrderTraverse（T->lchild）;
if（T->data）
{//输出printf（"%c",T->data）;
}
preOrderTraverse（T->rchild）;
}
}
//递归方法后序遍历二叉树
voidpostOrderTraverse（BiTreeT）
{
if（T）//若非空
{
preOrderTraverse（T->lchild）;
preOrderTraverse（T->rchild）;
if（T->data）
{//输出printf（"%c",T->data）;
}
}
}
//层序遍历二叉树
voidLevelTraverse（BiTreeT）
{
queueq;//建队
q.push（T）;//根节点入队
BiTreep;
while（!
q.empty（））
{
p=q.front（）;//获取行列的首元素
q.pop（）;//首元素出队
cout<data<<"";//输出结点的值
if（p->lchild!
=NULL）//若结点的左孩子不空
{
q.push（p->lchild）;
}
if（p->rchild!
=NULL）//若结点的右孩子不空
{
q.push（p->rchild）;
}
}
}
//非递归方法前序遍历二叉树
voidstackPreOrderTraverse（BiTreeT）
{
stacks;
//建栈
s.push（T）;
BiTreep;
//根结点入栈
//栈首元素
while（!
s.empty（））
{
while（（p=s.top（））&&p）
{
printf（"%c",p->data）;
s.push（p->lchild）;//左孩子入栈,直到走到终点
}
s.pop（）;//空指针出栈
if（!
s.empty（））
{
p=s.top（）;//获取栈顶元素
s.pop（）;//出栈
s.push（p->rchild）;//右孩子入栈
}
}
}
//非递归方法中序遍历二叉树
voidstackInOrderTraverse（BiTreeT）
{
stacks;
//建栈
s.push（T）;
BiTreep;
//入栈
//栈首元素
while（!
s.empty（））
{
while（（p=s.top（））&&p）
{
s.push（p->lchild）;//左孩子入栈,直到走到终点
}
s.pop（）;//空指针出栈
if（!
s.empty（））
{
p=s.top（）;
s.pop（）;//出栈
printf（"%c",p->data）;
s.push（p->rchild）;//右孩子入栈
}
}
}
//非递归方法后序遍历二叉树
voidstackPostOrderTraverse（BiTreeT）
{
stacks;
//建栈
mapm;BiTreep;
//标志结点能否已经输出
//栈首元素
if（T）
//若不是空树
{
s.push（T）;//根结点入栈
}
while（!
s.empty（））
{
while（true）
{//目的：
找到后序遍历要输出的结点while（（p=s.top（））&&p->lchild&&!
m[p->lchild]）
{//若左孩子未输出，将左孩子入栈，直到终点，不包含空指针s.push（p->lchild）;
}
if（（p=s.top（））&&p->rchild&&!
m[p->rchild]）
{//若最左孩子的右孩子未输出且非空，则入栈
s.push（p->rchild）;
}else{
break;//找到结点跳出循环
}
}
if（（p=s.top（））&&!
m[p]）
{
printf（"%c",p->data）;
m[p]=true;//标志已经输出
s.pop（）;//退栈
}
}
}
//后序遍历求二叉树的高度递归算法
intPostTreeDepth（BiTreeT）
{
inthl,hr,max;
if（T!
=NULL）
{
hl=PostTreeDepth（T->lchild）;//求左子树的深度
hr=PostTreeDepth（T->rchild）;//求右子树的深度
max=hl>hr?
hl:
hr;//获取左、右子树深度较大者
return（max+1）;//返回树的深度
}
else
return（0）;//假如是空树，则返回0
}
/*按竖向树状打印的二叉树代码是为了实现二叉树的横向显示问题。
这类树形要求先打印右子树，再打印根，最后打印左子树，次序恰为逆中序次序。
这类输出格式，结点的左右地点与结点的层深相关，
故算法中设置了一个表示目前根节点层深的参数，以控制输出结点的左右地点。
*/
voidPrintTree（BiTreeT,intnLayer）
{
inti;
if（T==NULL）return;
PrintTree（T->rchild,nLayer+1）;
for（i=0;iprintf（""）;
printf（"%c\n",T->data）;
PrintTree（T->lchild,nLayer+1）;
}
//叶子结点的个数以及元素
intTreeLeaf（BiTreeT）
{
if（T）
{
if（!
T->lchild&&!
T->rchild）
{
LeafNum++;
cout<data<<"";
}
TreeLeaf（T->lchild）;
TreeLeaf（T->rchild）;
}
returnLeafNum;
}
intmain（）
{
BiTreeT;//定义结点
intlayer=0;//层数
while（true）
{
cout<<"输入二叉树结点值空格表示空树：
"<createBiTree（T）;
cout<<"递归先序遍历:
";
preOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"递归中序遍历:
";
inOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"递归后序遍历:
";
postOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"层序遍历：
";
LevelTraverse（T）;
cout<
cout<<"非递归先序遍历：
";
stackPreOrderTraverse（T）;
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cout<<"非递归中序遍历：
";
stackInOrderTraverse（T）;
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cout<<"非递归后序遍历：
";
stackPostOrderTraverse（T）;
cout<
cout<<"叶子结点为：
";
cout<<"叶子结点个数为：
"<
cout<<"树的的深度：
";
layer=PostTreeDepth（T）;
cout<
cout<<"二叉树的树形结构图：
"<PrintTree（T,layer）;
}
return0;
}
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