数据结构C语言实现系列7二叉树.docx

1、数据结构C语言实现系列7二叉树数据结构C语言实现系列7二叉树1#include #include #define STACK_MAX_SIZE 30#define QUEUE_MAX_SIZE 30#ifndef elemTypetypedef char elemType;#endif/*/* 以下是关于二叉树操作的11个简单算法 */*/ struct BTreeNodeelemType data;struct BTreeNode *left;struct BTreeNode *right;/* 1.初始化二叉树 */void initBTree(struct BTreeNode* *bt)

2、*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) */void createBTree(struct BTreeNode* *bt, char *a)struct BTreeNode *p;struct BTreeNode *sSTACK_MAX_SIZE;/* 定义s数组为存储根结点指针的栈使用 */int top = -1; /* 定义top作为s栈的栈顶指针，初值为-1,表示空栈 */int k; /* 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 */int i = 0; /* 用i扫描数组a中存储的二叉树

3、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(ai != 0) switch(ai) 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+; stop = 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; ca

4、se ,: k = 2; break; default: p = malloc(sizeof(struct BTreeNode); p-data = ai; p-left = p-right = NULL; if(*bt = NULL) *bt = p; else if( k = 1) stop-left = p; else stop-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 */int emptyBTree(struct BTreeNode *bt)if(bt = NULL) return 1;el

5、se return 0;/* 4.求二叉树深度 */int BTreeDepth(struct BTreeNode *bt)if(bt = NULL) return 0; /* 对于空树，返回0结束递归 */else int dep1 = BTreeDepth(bt-left); /* 计算左子树的深度 */ int dep2 = BTreeDepth(bt-right); /* 计算右子树的深度 */ if(dep1 dep2) return dep1 + 1; else return dep2 + 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 */el

6、emType *findBTree(struct BTreeNode *bt, elemType x)if(bt = NULL) return NULL;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) return p; if(p = findBTree(bt-right, x) return p; return NULL; /* 6.输出二叉树(前序遍历) */void printBTree(struct BTreeNode *bt

7、)/* 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 */void clearBTree(struct BTreeNode* *bt)if(*bt != NULL) clearBTre

8、e(&(*bt)-left); clearBTree(&(*bt)-right); free(*bt); *bt = NULL;return;/* 8.前序遍历 */void preOrder(struct BTreeNode *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 */void inOrder(struct BTreeNode *bt)if(bt != NULL)

9、 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 */void postOrder(struct BTreeNode *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 */void lev

10、elOrder(struct BTreeNode *bt)struct BTreeNode *p;struct BTreeNode *qQUEUE_MAX_SIZE;int front = 0, rear = 0;/* 将树根指针进队 */if(bt != NULL) rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE; qrear = 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 = qfront; printf(%c , p-data

11、); /* 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; qrear = p-left; /* 若结点存在右孩子，则右孩子结点指针进队 */ if(p-right != NULL) rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE; qrear = p-right; return;/*/*int main(int argc, char *argv)struct BTreeNode *bt; /* 指向二叉树根结点的指针 */char *b; /* 用于存入二叉树广义

12、表的字符串 */elemType x, *px;initBTree(&bt);printf(输入二叉树广义表的字符串：n);/* scanf(%s, b); */b = a(b(c), d(e(f, g), h(, i);createBTree(&bt, b);if(bt != NULL)printf( %c , bt-data);printf(以广义表的形式输出：n);printBTree(bt); /* 以广义表的形式输出二叉树 */printf(n);printf(前序：); /* 前序遍历 */preOrder(bt);printf(n);printf(中序：); /* 中序遍历 */

13、inOrder(bt);printf(n);printf(后序：); /* 后序遍历 */postOrder(bt);printf(n);printf(按层：); /* 按层遍历 */levelOrder(bt);printf(n);/* 从二叉树中查找一个元素结点 */printf(输入一个待查找的字符：n);scanf( %c, &x); /* 格式串中的空格跳过空白字符 */px = findBTree(bt, x);if(px) printf(查找成功：%cn, *px);else printf(查找失败！n);printf(二叉树的深度为：);printf(%dn, BTreeDep

14、th(bt);clearBTree(&bt);return 0;*/数据结构C语言实现系列7二叉树2#include #define QUEUE_MAX_SIZE 20#define STACK_MAX_SIZE 10typedef int elemType;#include BT.c/*/* 以下是关于二叉搜索树操作的4个简单算法*/*/* 1.查找 */* 递归算法 */elemType *findBSTree1(struct BTreeNode *bst, elemType x)/* 树为空则返回NULL */if (bst = NULL)return NULL; elseif (x =

15、 bst-data)return &(bst-data); elseif (x data)/* 向左子树查找并直接返回 */return findBSTree1(bst-left, x); else/* 向右子树查找并直接返回 */return findBSTree1(bst-right, x); /* 非递归算法 */elemType *findBSTree2(struct BTreeNode *bst, elemType x)while (bst != NULL)if (x = bst-data)return &(bst-data); else if (x data) bst = bst-

16、left; else bst = bst-right; return NULL;/* 2.插入 */* 递归算法 */void insertBSTree1(struct BTreeNode* *bst, elemType x)/* 新建一个根结点 */if (*bst = NULL)struct BTreeNode *p = (struct BTreeNode *)malloc(sizeof(struct BTreeNode); p-data = x; p-left = p-right = NULL;*bst = p;return; else if (x data)/* 向左子树完成插入运算

17、*/ insertBSTree1(&(*bst)-left), x); else/* 向右子树完成插入运算 */ insertBSTree1(&(*bst)-right), x); /* 非递归算法 */void insertBSTree2(struct BTreeNode* *bst, elemType x)struct BTreeNode *p;struct BTreeNode *t = *bst, *parent = NULL;/* 为待插入的元素查找插入位置 */while (t != NULL) parent = t;if (x data) t = t-left; else t =

18、t-right; /* 建立值为x，左右指针域为空的新结点 */ p = (struct BTreeNode *)malloc(sizeof(struct BTreeNode); p-data = x; p-left = p-right = NULL;/* 将新结点链接到指针为空的位置 */if (parent = NULL)*bst = p;/* 作为根结点插入 */ else if (x data)/* 链接到左指针域 */ parent-left = p; else parent-right = p; return;/* 3.建立 */void createBSTree(struct B

19、TreeNode* *bst, elemType a, int n)int i;*bst = NULL;for (i = 0; i n; i+) insertBSTree1(bst, ai); return;/* 4.删除值为x的结点，成功返回1,失败返回0 */int deleteBSTree(struct BTreeNode* *bst, elemType x)struct BTreeNode *temp = *bst;if (*bst = NULL)return 0; if (x data)return deleteBSTree(&(*bst)-left), x);/* 向左子树递归 *

20、/ if (x (*bst)-data)return deleteBSTree(&(*bst)-right), x);/* 向右子树递归 */ /* 待删除的元素等于树根结点值且左子树为空，将右子树作为整个树并返回1 */if (*bst)-left = NULL)*bst = (*bst)-right; free(temp);return 1; /* 待删除的元素等于树根结点值且右子树为空，将左子树作为整个树并返回1 */if (*bst)-right = NULL)*bst = (*bst)-left; free(temp);return 1; else/* 中序前驱结点为空时，把左孩子结

21、点值赋给树根结点，然后从左子树中删除根结点 */if (*bst)-left-right = NULL) (*bst)-data = (*bst)-left-data;return deleteBSTree(&(*bst)-left), (*bst)-data); else/* 定位到中序前驱结点，把该结点值赋给树根结点，然后从以中序前驱结点为根的 树上删除根结点*/struct BTreeNode *p1 = *bst, *p2 = p1-left;while (p2-right != NULL) p1 = p2; p2 = p2-right; (*bst)-data = p2-data;r

22、eturn deleteBSTree(&(p1-right), p2-data); /*/int main(int argc, char *argv)int x, *px; elemType a10 = 30, 50, 20, 40, 25, 70, 54, 23, 80, 92;struct BTreeNode *bst = NULL; createBSTree(&bst, a, 10); printf(建立的二叉搜索树的广义表形式为： ); printBTree(bst); printf( ); printf(中序遍历： ); inOrder(bst); printf( ); printf(输入待查找元素的值：); scanf( %d, &x);if (px = findBSTree1(bst, x) printf(查找成功！得到的x为：%d , *px); else printf(查找失败！ ); printf(输入待插入的元素值：); scanf( %d,