二叉树在C语言中的实现与应用详解.docx
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二叉树在C语言中的实现与应用详解
/************************************************************************/
二叉树在C语言中的实现与应用
/************************************************************************/
#include
#include
#defineSTACK_MAX_SIZE30
#defineQUEUE_MAX_SIZE30
#ifndefelemType
typedefcharelemType;
#endif
/************************************************************************/
/*以下是关于二叉树操作的11个简单算法*/
/************************************************************************/
structBTreeNode{
elemTypedata;
structBTreeNode*left;
structBTreeNode*right;
};
/*1.初始化二叉树*/
voidinitBTree（structBTreeNode**bt）
{
*bt=NULL;
return;
}
/*2.建立二叉树（根据a所指向的二叉树广义表字符串建立）*/
voidcreateBTree（structBTreeNode**bt,char*a）
{
structBTreeNode*p;
structBTreeNode*s[STACK_MAX_SIZE];/*定义s数组为存储根结点指针的栈使用*/
inttop=-1;/*定义top作为s栈的栈顶指针，初值为-1,表示空栈*/
intk;/*用k作为处理结点的左子树和右子树，k=1处理左子树，k=2处理右子树*/
inti=0;/*用i扫描数组a中存储的二叉树广义表字符串，初值为0*/
*bt=NULL;/*把树根指针置为空，即从空树开始建立二叉树*/
/*每循环一次处理一个字符，直到扫描到字符串结束符\0为止*/
while（a[i]!
='\0'）{
switch（a[i]）{
case'':
break;/*对空格不作任何处理*/
case'（':
if（top==STACK_MAX_SIZE-1）{
printf（"栈空间太小！
\n"）;
exit
（1）;
}
top++;
s[top]=p;
k=1;
break;
case'）':
if（top==-1）{
printf（"二叉树广义表字符串错误!
\n"）;
exit
（1）;
}
top--;
break;
case',':
k=2;
break;
default:
p=newBTreeNode;
p->data=a[i];
p->left=p->right=NULL;
if（*bt==NULL）{
*bt=p;
}else{
if（k==1）{
s[top]->left=p;
}else{
s[top]->right=p;
}
}
}
i++;/*为扫描下一个字符修改i值*/
}
return;
}
/*3.检查二叉树是否为空，为空则返回1,否则返回0*/
intemptyBTree（structBTreeNode*bt）
{
if（bt==NULL）{
return1;
}else{
return0;
}
}
/*4.求二叉树深度*/
intBTreeDepth（structBTreeNode*bt）
{
if（bt==NULL）{
return0;/*对于空树，返回0结束递归*/
}else{
intdep1=BTreeDepth（bt->left）;/*计算左子树的深度*/
intdep2=BTreeDepth（bt->right）;/*计算右子树的深度*/
if（dep1>dep2）{
returndep1+1;
}else{
returndep2+1;
}
}
}
/*5.从二叉树中查找值为x的结点，若存在则返回元素存储位置，否则返回空值*/
elemType*findBTree（structBTreeNode*bt,elemTypex）
{
if（bt==NULL）{
returnNULL;
}else{
if（bt->data==x）{
return&（bt->data）;
}else{/*分别向左右子树递归查找*/
elemType*p;
if（p=findBTree（bt->left,x））{
returnp;
}
if（p=findBTree（bt->right,x））{
returnp;
}
returnNULL;
}
}
}
/*6.输出二叉树（前序遍历）*/
voidprintBTree（structBTreeNode*bt）
{
/*树为空时结束递归，否则执行如下操作*/
if（bt!
=NULL）{
printf（"%c",bt->data）;/*输出根结点的值*/
if（bt->left!
=NULL||bt->right!
=NULL）{
printf（"（"）;
printBTree（bt->left）;
if（bt->right!
=NULL）{
printf（","）;
}
printBTree（bt->right）;
printf（"）"）;
}
}
return;
}
/*7.清除二叉树，使之变为一棵空树*/
voidclearBTree（structBTreeNode**bt）
{
if（*bt!
=NULL）{
clearBTree（&（（*bt）->left））;
clearBTree（&（（*bt）->right））;
free（*bt）;
*bt=NULL;
}
return;
}
/*8.前序遍历*/
voidpreOrder（structBTreeNode*bt）
{
if（bt!
=NULL）{
printf（"%c",bt->data）;/*访问根结点*/
preOrder（bt->left）;/*前序遍历左子树*/
preOrder（bt->right）;/*前序遍历右子树*/
}
return;
}
/*9.前序遍历*/
voidinOrder（structBTreeNode*bt）
{
if（bt!
=NULL）{
inOrder（bt->left）;/*中序遍历左子树*/
printf（"%c",bt->data）;/*访问根结点*/
inOrder（bt->right）;/*中序遍历右子树*/
}
return;
}
/*10.后序遍历*/
voidpostOrder（structBTreeNode*bt）
{
if（bt!
=NULL）{
postOrder（bt->left）;/*后序遍历左子树*/
postOrder（bt->right）;/*后序遍历右子树*/
printf（"%c",bt->data）;/*访问根结点*/
}
return;
}
/*11.按层遍历*/
voidlevelOrder（structBTreeNode*bt）
{
structBTreeNode*p;
structBTreeNode*q[QUEUE_MAX_SIZE];
intfront=0,rear=0;
/*将树根指针进队*/
if（bt!
=NULL）{
rear=（rear+1）%QUEUE_MAX_SIZE;
q[rear]=bt;
}
while（front!
=rear）{/*队列非空*/
front=（front+1）%QUEUE_MAX_SIZE;/*使队首指针指向队首元素*/
p=q[front];
printf（"%c",p->data）;
/*若结点存在左孩子，则左孩子结点指针进队*/
if（p->left!
=NULL）{
rear=（rear+1）%QUEUE_MAX_SIZE;#include
#include
#defineSTACK_MAX_SIZE30
#defineQUEUE_MAX_SIZE30
#ifndefelemType
typedefcharelemType;
#endif
/************************************************************************/
/*以下是关于二叉树操作的11个简单算法*/
/************************************************************************/
structBTreeNode{
elemTypedata;
structBTreeNode*left;
structBTreeNode*right;
};
/*1.初始化二叉树*/
voidinitBTree（structBTreeNode**bt）
{
*bt=NULL;
return;
}
/*2.建立二叉树（根据a所指向的二叉树广义表字符串建立）*/
voidcreateBTree（structBTreeNode**bt,char*a）
{
structBTreeNode*p;
structBTreeNode*s[STACK_MAX_SIZE];/*定义s数组为存储根结点指针的栈使用*/
inttop=-1;/*定义top作为s栈的栈顶指针，初值为-1,表示空栈*/
intk;/*用k作为处理结点的左子树和右子树，k=1处理左子树，k=2处理右子树*/
inti=0;/*用i扫描数组a中存储的二叉树广义表字符串，初值为0*/
*bt=NULL;/*把树根指针置为空，即从空树开始建立二叉树*/
/*每循环一次处理一个字符，直到扫描到字符串结束符\0为止*/
while（a[i]!
='\0'）
{
switch（a[i]）
{
case'':
break;/*对空格不作任何处理*/
case'（':
if（top==STACK_MAX_SIZE-1）
{
printf（"栈空间太小！
\n"）;
exit
（1）;
}
top++;
s[top]=p;
k=1;
break;
case'）':
if（top==-1）{
p
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