二叉树 ADT接口 遍历算法 常规运算

BTree.h   (结构定义, 基本操作, 遍历）

 #define MS 10
 
 typedef struct BTreeNode{
                  char data;
                 struct BTreeNode * left
                 struct BTreeNode * right;
 }BTreeNode;
 
 BTreeNode* InitBTree();
      /*初始化二叉树,即把树根指针置空*/
 BTreeNode* CreateBtree(char *a);
      /*根据a所指向的二叉树广义表字符串建立对应的存储结构,返回树根指针*/
 int BTreeEmpty(BTreeNode* BT);
      /*判断一颗二叉树是否为空,若是则返回1,否则返回0*/
 void Preorder(BTreeNode * BT);
      /*先序遍历的递归算法*/
 void Inorder(BTreeNode * BT);
      /*中序遍历的地鬼算法*/
 void Postorder(BTreeNode * BT)；
      /*后序遍历的递归算法*/
 void Levelorder(BTreeNode* BT);
      /*按层遍历由BT指针所指向的二叉树*/
 void Inorder(BTreeNode* BT);
      /*对二叉树进行中序遍历的非递归算法*/
 int BTreeDepth(BTreeNode * BT);
      /*求BT指向的一颗二叉树深度*/
 char* FindBTree(BTreeNode * BT, char x);
      /*从BT所指向的二叉树中查找值为x的节点*/
 void PrintBTree(BTreeNode* BT);
      /*输出二叉树的广义表表示*/
 BTreeNode* ClearBTree(BTreeNode* BT);
      /*清除二叉树中的所有节点,使之成为一颗空树*/

BTree.c   (二叉树的接口实现)

 void Preorder(BTreeNode * BT){
 
      if(BT != NULL){
          putchar(BT->data);                   //访问根节点
          Preorder(BT->left);                  //先序遍历左子树
          Preorder(BT->right);                 //先序遍历右子树
     }
 }
 
 void Inorder(BTreeNode * BT){
      if(BT != NULL){
          Inorder(BT->left);                  //中序遍历左子树
          putchar(BT->data);                  //访问根节点
          Inoreder(BT->right);                //中序遍历右子树
     }
 }
 
 void InorderN(BTreeNode* BT){
 /*对二叉树进行中序遍历的非递归算法*/
      BTreeNode* s[];                    //定义用于存储节点指针的栈
      int top = -;                        //定义栈顶指针并赋初值使s栈为空
      BTreeNode* p = BT;                   //定义指针p并使树根指针为它的初值
      while(top != - || p != NULL){
          /*当栈非空或p指针非空时执行循环*/
          while(p != NULL){
              /*依次向下访问左子树并使树根指针进栈*/
              top++;
              s[top] = p;
              p = p->left;
          }
          if(top != -){
          /*树根指针出栈并输出节点的值,接着访问右子树*/
              p = s[top];
              top--;
              putchar(p->data);
              p = p->right;
          }
      }
 }
 void Postorder(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
          putchar(BT->data);                  //访问根节点
     }
 }
 void Levelorder(BTreeNode* BT){
      /*按层遍历由BT指针所指向的二叉树*/
      /*定义队列所使用的数组空间,元素类型为指向节点的指针类型*/
      BTreeNode* q[MS];          //MS为事先定义的符号常量
      /*定义队首指针和队尾指针,初始均置0表示空队*/
      int front = , rear = ;
      /*将树根指针进队*/
      if(BT != NULL）
          rear = (rear + ) % MS;
          q[rear] = BT;
      }
      /*当队列非空时执行循环*/
      while(front !- rear){
          BTreeNode* p;  //定义指针变量p
          /*使队首指针指向队首
 BTreeNode* InitBTree(){
      /*初始化二叉树,即把树根指针置空*/
             return NULL;
 }   
 
 BTreeNode* CreateBtree(char *a){
             /*根据a所指向的二叉树广义表字符串建立对应的存储结构,返回树根指针*/
             BTreeNode * p = NULL;
             /*定义S数组作为存储根节点指针的栈使用*/
             BTreeNode* S[MS];     //MS事先定义的符号常量
             /*定义top作为S栈的栈顶指针,初值为-1,表示空栈*/
             int top = -;
             /*用k作为处理节点的左子树和右子树的标记,k=1处理左子树,k=2处理右子树*/
             int k;
             /*用i扫描数组a中存储的二叉树广义表字符串,初值为0*/
             int i = ;
             /*把树根指针置为空,即从空树开始建立二叉树,待建立二叉树结束后返回*/
             BTreeNode BT = NULL;
             /*每循环一次处理一个字符,知道扫描到字符串结束符'\0’为止*/
             while(a[i]){
                  switch(a[i]){
                      case ' ':/*对空格不做任何处理,退出此switch语句*/
                      case '(':
                          if(top ==  MS-){
                              printf("栈空间太小,需增加MS的值!\n");
                              exit();
                          }
                          if(p == NULL){
                              printf("p值不能为空,退出程序!\n");
                              exit();
                          }
                          top++;
                          s[top] = p;
                          k = ;
                          p = NULL;
                          break;
                      case ')':
                          if(top == -){
                              printf("二叉树广义表字符串有错!\n");
                              exit();
                              }
                              top--;
                              break;
                      case ',':
                          k = ;
                          break;
                      default:
                          if((a[i] >= 'a' && a[i] <= 'z' ||     a[i] >= 'A' && a[i] <= 'Z')){
                              p = malloc(sizeof(BTreeNode));
                              p->data = a[i];
                              p->left = p->right = NULL;
                              if(BT == Null) BT = P;
                              else{
                                  if(k == )s[top]->lef = p;
                                  else s[top]->right = p;
                              ｝
                          ｝
                          else{
                              printf("广义表字符串出错!\n");
                              exit();
                          }
                  }
                  /*为扫描下一个字符修改i值*/
                  i++;
              }
               return BT;
 }
 int BTreeEmpty(BTreeNode* BT){
      /*判断一颗二叉树是否为空,若是则返回1,否则返回0*/
      if(BT== NULL) return ；
      else return ;
 }
 
 int BTreeDepth(BTreeNode * BT){
      /*求BT指向的一颗二叉树深度*/
      if(BT != NULL) return ;
      else{
          /*计算左子树深度*/
          int dep1 = BTreeDepth(BT->left);
          /*计算右子树深度*/
          int dep1 = BTreeDepth(BT->right);
 
          /*返回树的深度*/
          if(dep1 > dep2) return dep1 + ;
          else  return dep2 + ;
     }
 }
 
 char* FindBTree(BTreeNode * BT, char x){
      /*从BT所指向的二叉树中查找值为x的节点*/
          if(BT == NULL) return  NULL;
          else{
        /*树节点的值等于x则返回元素地址*/
              if(BT->data == x) return &(BT->data);
              else{
                  char* p;
         /*向左子树查找若成功则继续返回元素的地址*/
                  if(p = FindBTree(BT->left,x)) return p;
         /*向右子树查找若成功则继续返回元素的地址*/
                  if(p = FindBTree(BT->right,x)) return p;
         /*左右子树查找均失败则返回空*/
                  return NULL;
              }
          }
 }
 
 void PrintBTree(BTreeNode* BT){
   /*输出二叉树的广义表表示*/
      /*树为空时自然结束递归,否则执行如下操作*/
      if(BT != NULL){
      /*输出根节点的值*/
          putchar(BT->data);
      /*输出左右子树*/
          if(BT->left != NULL || BT->right != NULL){
              putchar('(');                           //输出左括号
              PrintBTree(BT->left);                   //输出左子树
              if(BT->right != NULL) putchar(',');     //若右子树不为空则输出逗号分隔符
 
              PrintBTree(BT -> right);                //输出右子树
              putchar(')');                           //输出右括号
          }
      }
 }
 
 BTreeNode* ClearBTree(BTreeNode* BT){
              if(BT == NULL) return NULL;
              else{
                   ClearBTree(BT->left);              //删除左子树
                   ClearBTree(BT->right);             //删除右子树
                   free(BT);                          //释放根节点
                   return NULL;                       //返回空指针
              }
 }

BTreeTest.c   (二叉树运算调试程序)

 #include "BTree.h"
 
 int main(void){
      BTreeNode *p;
      char *k;
      int n1;
      char *a = "A(B(C),D(E(F,G),H(,I)))";
      P = InitBTree();                              //建立空树
      p = CreateBTree(a);                           //按照广义表形式的二叉树建立二叉链表
      Preorder(p); putchar('\n');                   //先序遍历
      Inorder(p)   putchar('\n');                                  //中序遍历
      Postorder(p)  putchar('\n');                    //后序遍历
      Levelorder(p)  putchar('\n');                    //按层遍历
      InorderN(p)  putchar('\n');                             //中序非递归遍历
      printf("%d\n",BTreeDepth(p));                           //求二叉树深度
      k = FindBTree(p, 'I'); if(k!=NULL) printf("%c\n", *k);   //查找二叉树
      PrintBTree(p);                                       //输出二叉树
      p = ClearBTree(p);                                   //清空二叉树
      n1 = BTreeEmpty(P);  printf("%d\n", n1);             //判断树是否为空
 
      }