#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define STACK_MAX_SIZE 30 #define QUEUE_MAX_SIZE 30 #ifndef elemType typedef char elemType; #endif /************************************************************************/ /* 以下是关于二叉树操作的11个简单算法 */ /************************************************************************/ struct BTreeNode{ elemType data; struct BTreeNode *left; struct BTreeNode *right; }; /* 1.初始化二叉树 */ void initBTree(struct BTreeNode* *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) */ void createBTree(struct BTreeNode* *bt, char *a) { struct BTreeNode *p; struct BTreeNode *s[STACK_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为止 */ while(a[i] != ''){ 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! "); 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! "); exit(1); } top--; break; case ',': k = 2; break; default: p = malloc(sizeof(struct BTreeNode)); 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; } |
#p#副标题#e#
/* 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; }else{ 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 */ elemType *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; } } } |
#p#副标题#e#
/* 6.输出二叉树(前序遍历) */ void printBTree(struct BTreeNode *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 */ void clearBTree(struct BTreeNode* *bt) { if(*bt != NULL){ clearBTree(&((*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){ 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; } |
#p#副标题#e#
/* 11.按层遍历 */ void levelOrder(struct BTreeNode *bt) { struct BTreeNode *p; struct BTreeNode *q[QUEUE_MAX_SIZE]; int front = 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); if(p->left != NULL){ rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE; q[rear] = 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; q[rear] = 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表的字符串 */ elemType x, *px; initBTree(&bt); printf("输入二叉树广义表的字符串: "); /* 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: "); printBTree(bt); /* 以广义表的形式输出二叉树 */ printf(" "); printf("前序:"); /* 前序遍历 */ preOrder(bt); printf(" "); printf("中序:"); /* 中序遍历 */ inOrder(bt); printf(" "); printf("后序:"); /* 后序遍历 */ postOrder(bt); printf(" "); printf("按层:"); /* 按层遍历 */ levelOrder(bt); printf(" "); /* 从二叉树中查找一个元素结点 */ printf("输入一个待查找的字符: "); 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:%c ", *px); }else{ printf("查找失败! "); } printf("二叉树的深度为:"); printf("%d ", BTreeDepth(bt)); clearBTree(&bt); return 0; } */ |
#p#副标题#e#
#include<stdio.h> #defineQUEUE_MAX_SIZE20 #defineSTACK_MAX_SIZE10 typedefintelemType; #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(structBTreeNode*bst,elemTypex) { /*树为空则返回NULL*/ if(bst==NULL){ returnNULL; }else{ if(x==bst->data){ return&(bst->data); }else{ if(x<bst->data){ /*向左子树查找并直接返回*/ returnfindBSTree1(bst->left,x); }else{ /*向右子树查找并直接返回*/ returnfindBSTree1(bst->right,x); } } } } /*非递归算法*/ elemType*findBSTree2(structBTreeNode*bst,elemTypex) { while(bst!=NULL){ if(x==bst->data){ return&(bst->data); }elseif(x<bst->data){ bst=bst->left; }else{ bst=bst->right; } } returnNULL; } /*2.插入*/ /*递归算法*/ voidinsertBSTree1(structBTreeNode**bst,elemTypex) { /*新建一个根结点*/ if(*bst==NULL){ structBTreeNode*p=(structBTreeNode*)malloc(sizeof(structBTreeNode)); p->data=x; p->left=p->right=NULL; *bst=p; return; }elseif(x<(*bst)->data){ /*向左子树完成插入运算*/ insertBSTree1(&((*bst)->left),x); }else{ /*向右子树完成插入运算*/ insertBSTree1(&((*bst)->right),x); } } /*非递归算法*/ voidinsertBSTree2(structBTreeNode**bst,elemTypex) { structBTreeNode*p; structBTreeNode*t=*bst,*parent=NULL; /*为待插入的元素查找插入位置*/ while(t!=NULL){ parent=t; if(x<t->data){ t=t->left; }else{ t=t->right; } } /*建立值为x,左右指针域为空的新结点*/ p=(structBTreeNode*)malloc(sizeof(structBTreeNode)); 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*/ }elseif(x<parent->data){ /*链接到左指针域*/ parent->left=p; }else{ parent->right=p; } return; } /*3.建立*/ voidcreateBSTree(structBTreeNode**bst,elemTypea[],intn) { inti; *bst=NULL; for(i=0;i<n;i++){ insertBSTree1(bst,a[i]); } return; } |
/*4.删除值为x的结点,成功返回1,失败返回0*/ intdeleteBSTree(structBTreeNode**bst,elemTypex) { structBTreeNode*temp=*bst; if(*bst==NULL){ return0; } if(x<(*bst)->data){ returndeleteBSTree(&((*bst)->left),x); /*向左子树递归*/ } if(x>(*bst)->data){ returndeleteBSTree(&((*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); return1; } /*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); return1; }else{ /*中序前驱结点为空时,把左孩子结点值赋给树根结点,然后从左子树中删除根结点*/ if((*bst)->left->right==NULL){ (*bst)->data=(*bst)->left->data; returndeleteBSTree(&((*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*/ structBTreeNode*p1=*bst,*p2=p1->left; while(p2->right!=NULL){ p1=p2; p2=p2->right; } (*bst)->data=p2->data; returndeleteBSTree(&(p1->right),p2->data); } } } /************************************************************************/ intmain(intargc,char*argv[]) { intx,*px; elemTypea[10]={30,50,20,40,25,70,54,23,80,92}; structBTreeNode*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",&x); insertBSTree1(&bst,x); printf("输入待删除元素值:"); scanf("%d",&x); if(deleteBSTree(&bst,x)){ printf("1 "); }else{ printf("0 "); } printf("进行相应操作后的中序遍历为: "); inOrder(bst); printf(" "); printf("操作后的二叉搜索树的广义表的形式为: "); printBTree(bst); printf(" "); clearBTree(&bst); return0; } |