数据结构二叉树的操作遍历及树形输出.docx

1、数据结构二叉树的操作遍历及树形输出/*实验三：二叉树遍历操作验证*/#include#include#include#include#include#include#includeusing namespace std;#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2int LeafNum;/叶子结点个数/定义结构体typedef struct BiTNode char data; /存放值 struct BiTNode *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void cre

2、ateBiTree(BiTree &T) char ch; /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); /分配结点空间 if(!T) /分配失败 exit(OVERFLOW); T-data=ch; /生成根结点 createBiTree(T-lchild); /构造左子树 createBiTree(T-rchild); /构造右子树 /递归方法先序遍历二叉树void preOrderTraverse(BiTree T) if(T) /

3、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void inOrderTraverse(BiTree T) 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void postOrderTraverse(BiTree T) if(T) /若非空 preOrd

4、erTraverse(T-lchild); preOrderTraverse(T-rchild); if(T-data) /输出 printf(%c,T-data); /层序遍历二叉树void LevelTraverse(BiTree T) queue q;/建队 q.push(T);/根节点入队 BiTree p; while(!q.empty() p=q.front(); /获得队列的首元素 q.pop(); /首元素出队 coutdatalchild!=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.pu

5、sh(p-rchild); /非递归方法前序遍历二叉树void stackPreOrderTraverse(BiTree T) stack s; /建栈 s.push(T); /根结点入栈 BiTree p; /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,直到走到尽头 s.pop(); /空指针出栈 if(!s.empty() p=s.top();/获得栈顶元素 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voi

6、d stackInOrderTraverse(BiTree T) stack s; /建栈 s.push(T); /入栈 BiTree p; /栈首元素 while(!s.empty() while(p=s.top()&p) s.push(p-lchild); /左孩子入栈,直到走到尽头 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void stackPostOrderTraverse(BiTree T) stack

7、s; /建栈 map m; /标记结点是否已经输出 BiTree p; /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&!mp-lchild) /若左孩子未输出，将左孩子入栈，直到尽头，不包括空指针 s.push(p-lchild); if(p=s.top()&p-rchild&!mp-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(

8、p=s.top()&!mp) printf(%c,p-data); mp=true; /标记已经输出 s.pop(); /退栈 /后序遍历求二叉树的高度递归算法int PostTreeDepth(BiTree T) int hl,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=hlhr?hl:hr; /得到左、右子树深度较大者 return(max+1); /返回树的深度 else return(0); /如果是空树，则返回0/*按竖向树状打印的二

9、叉树代码是为了实现二叉树的横向显示问题。 这种树形要求先打印右子树，再打印根，最后打印左子树，顺序恰为逆中序顺序。 这种输出格式，结点的左右位置与结点的层深有关， 故算法中设置了一个表示当前根节点层深的参数，以控制输出结点的左右位置。 */void PrintTree(BiTree T,int nLayer) int i; if(T=NULL) return; PrintTree(T-rchild,nLayer+1); for(i=0;idata); PrintTree(T-lchild,nLayer+1);/叶子结点的个数以及元素int TreeLeaf(BiTree T) if(T) if

10、(!T-lchild&!T-rchild) LeafNum+; coutdatalchild); TreeLeaf(T-rchild); return LeafNum;int main() BiTree T; /定义结点 int layer=0;/层数 while(true) cout输入二叉树结点值空格表示空树：endl; createBiTree(T); cout递归先序遍历:; preOrderTraverse(T); coutendl; cout递归中序遍历:; inOrderTraverse(T); coutendl; cout递归后序遍历:; postOrderTraverse(T

11、); coutendl; cout层序遍历：; LevelTraverse(T); coutendl; cout非递归先序遍历：; stackPreOrderTraverse(T); coutendl; cout非递归中序遍历：; stackInOrderTraverse(T); coutendl; cout非递归后序遍历：; stackPostOrderTraverse(T); coutendl; cout叶子结点为：; cout叶子结点个数为：TreeLeaf(T)endl; cout树的的深度：; layer=PostTreeDepth(T); coutlayerendl; cout二叉

12、树的树形结构图：endl; PrintTree(T,layer); return 0;/*实验三：二叉树遍历操作验证*/#include#include#include#include#include#include#includeusing namespace std;#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2int LeafNum;/叶子结点个数/定义结构体typedef struct BiTNode char data; /存放值 struct BiTNode *lchild,*rchild; /左右孩子BiTNode,*BiTree;/

13、先序输入二叉树结点的值，空格表示空树void createBiTree(BiTree &T) char ch; /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); /分配结点空间 if(!T) /分配失败 exit(OVERFLOW); T-data=ch; /生成根结点 createBiTree(T-lchild); /构造左子树 createBiTree(T-rchild); /构造右子树 /递归方法先序遍历二叉树void preOrder

14、Traverse(BiTree T) 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void inOrderTraverse(BiTree T) 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void postOrderTraverse(B

15、iTree T) 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void LevelTraverse(BiTree T) queue q;/建队 q.push(T);/根节点入队 BiTree p; while(!q.empty() p=q.front(); /获得队列的首元素 q.pop(); /首元素出队 coutdatalchild!=NULL) /若结点的左孩子不空 q.push(p-lchild); if(p-rc

16、hild!=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void stackPreOrderTraverse(BiTree T) stack s; /建栈 s.push(T); /根结点入栈 BiTree p; /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,直到走到尽头 s.pop(); /空指针出栈 if(!s.empty() p=s.top();/获得栈顶元素 s.pop(); /出栈 s.push(p-rchild

17、); /右孩子入栈 /非递归方法中序遍历二叉树void stackInOrderTraverse(BiTree T) stack s; /建栈 s.push(T); /入栈 BiTree p; /栈首元素 while(!s.empty() while(p=s.top()&p) s.push(p-lchild); /左孩子入栈,直到走到尽头 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void stackPostOrde

18、rTraverse(BiTree T) stack s; /建栈 map m; /标记结点是否已经输出 BiTree p; /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&!mp-lchild) /若左孩子未输出，将左孩子入栈，直到尽头，不包括空指针 s.push(p-lchild); if(p=s.top()&p-rchild&!mp-rchild) /若最左孩子的右孩子未输出且非空，则入栈 s.push(p-rchild);

19、 else break; /找到结点跳出循环 if(p=s.top()&!mp) printf(%c,p-data); mp=true; /标记已经输出 s.pop(); /退栈 /后序遍历求二叉树的高度递归算法int PostTreeDepth(BiTree T) int hl,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=hlhr?hl:hr; /得到左、右子树深度较大者 return(max+1); /返回树的深度 else return(

20、0); /如果是空树，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。 这种树形要求先打印右子树，再打印根，最后打印左子树，顺序恰为逆中序顺序。 这种输出格式，结点的左右位置与结点的层深有关， 故算法中设置了一个表示当前根节点层深的参数，以控制输出结点的左右位置。 */void PrintTree(BiTree T,int nLayer) int i; if(T=NULL) return; PrintTree(T-rchild,nLayer+1); for(i=0;idata); PrintTree(T-lchild,nLayer+1);/叶子结点的个数以及元素int T

21、reeLeaf(BiTree T) if(T) if(!T-lchild&!T-rchild) LeafNum+; coutdatalchild); TreeLeaf(T-rchild); return LeafNum;int main() BiTree T; /定义结点 int layer=0;/层数 while(true) cout输入二叉树结点值空格表示空树：endl; createBiTree(T); cout递归先序遍历:; preOrderTraverse(T); coutendl; cout递归中序遍历:; inOrderTraverse(T); coutendl; cout递归

22、后序遍历:; postOrderTraverse(T); coutendl; cout层序遍历：; LevelTraverse(T); coutendl; cout非递归先序遍历：; stackPreOrderTraverse(T); coutendl; cout非递归中序遍历：; stackInOrderTraverse(T); coutendl; cout非递归后序遍历：; stackPostOrderTraverse(T); coutendl; cout叶子结点为：; cout叶子结点个数为：TreeLeaf(T)endl; cout树的的深度：; layer=PostTreeDepth(T); coutlayerendl; cout二叉树的树形结构图：endl; PrintTree(T,layer); return 0;