二叉樹 的先序 中序、後序遍歷、層次遍歷以及樹狀打印等操作

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAXSIZE 50

typedef struct Node
{
	char data;
	struct Node *LChild;
	struct Node *RChild;
}BiTNode,*BiTree;

typedef struct
{
	BiTree element[MAXSIZE];
	int front;
	int rear;
}SeqQueue;

/*初始化隊列*/
void InitQueue(SeqQueue *Q)
{
	Q->front = Q->rear = 0;
}

/*入隊*/
int EnterQueue(SeqQueue *Q, BiTree bt)
{
	if ((Q->rear + 1) % MAXSIZE == Q->front)
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		Q->element[Q->rear] = bt;
		Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZE;
		return 1;
	}
}

/*出隊*/
int DeleteQueue(SeqQueue *Q, BiTree *bt)
{
	if (Q->front == Q->rear)
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		*bt = Q->element[Q->front];
		Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZE;
		return 1;
	}
}

/*判斷隊列是否爲空*/
int IsEmpty(SeqQueue *Q)
{
	if (Q->front == Q->rear)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

/*擴展線序遍歷創建二叉鏈表*/
void CreateBiTree(BiTree *bt)
{
	char ch;
	ch = getchar();
	if (ch == '\n')
	{
		return;
	}
	if (ch == '.')
	{
		*bt = NULL;
	}
	else
	{
		*bt = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
		(*bt)->data = ch;
		CreateBiTree(&((*bt)->LChild));
		CreateBiTree(&((*bt)->RChild));

	}
}

/*先序遍歷輸出二叉樹的結點*/
void PreOrder(BiTree root)
{
	if (root != NULL)
	{
		printf("%c  ",root->data);
		PreOrder(root->LChild);
		PreOrder(root->RChild);
	}
}

/*中序遍歷輸出二叉樹的結點*/
void InOrder(BiTree root)
{
	if (root != NULL)
	{
		InOrder(root->LChild);
		printf("%c  ", root->data);
		InOrder(root->RChild);
	}
}

/*中序非遞歸遍歷輸出二叉樹的結點*/
void InOrderNo(BiTree root)
{
	int top = 0;
	BiTree p = root;
	BiTree s[MAXSIZE] = { NULL };
	do{
		while (p != NULL)
		{
			if (top > MAXSIZE)
			{
				return;
			}
			else
			{			
				top++;
				s[top] = p;
				p = p->LChild;
			}
		}
		if (top != 0)
		{
			p = s[top];
			top--;
			printf("%c  ", p->data);
			p = p->RChild;
		}
	} while (p != NULL || top != 0);
}

/*後序遍歷輸出二叉樹的結點*/
void PostOrder(BiTree root)
{
	if (root != NULL)
	{
		PostOrder(root->LChild);
		PostOrder(root->RChild);
		printf("%c  ", root->data);
	}
}

/*桉樹狀打印二叉樹,逆中序*/
void PrintTree(BiTree root, int nLayer)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		PrintTree(root->RChild, nLayer + 1);
		for (int i = 0; i < nLayer; i++)
		{
			printf("   ");
		}
		printf("%c\n", root->data);
		PrintTree(root->LChild, nLayer + 1);
	}
}

/*層次遍歷二叉樹*/
void LayerOrder(BiTree root)
{
	SeqQueue Q;
	BiTree p = NULL;
	InitQueue(&Q);
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		EnterQueue(&Q, root);
		while (!IsEmpty(&Q))
		{
			DeleteQueue(&Q, &p);
			printf("%c  ",p->data);
			if (p->LChild != NULL)
			{
				EnterQueue(&Q, p->LChild);
			}
			if (p->RChild != NULL)
			{
				EnterQueue(&Q, p->RChild);
			}
		}
		return 1;
	}
}

/*求二叉樹的高度*/
int PostTreeDepth(BiTree root)
{
	int hl = 0;
	int hr = 0;
	int max = 0;
	if (root != NULL)
	{
		hl = PostTreeDepth(root->LChild);
		hr = PostTreeDepth(root->RChild);
		max = (hl > hr) ? hl : hr;
		return max + 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

/*二叉樹的結點個數*/
int RootCount(BiTree root)
{
	int count = 1;
	if (root != NULL)
	{
		count += (RootCount(root->LChild) + RootCount(root->RChild));
	}
	else
	{
		count = 0;
	}
	return count;
}

/*二叉樹的葉子個數*/
int LeafCount(BiTree root)
{
	int leafCount = 0;
	if (root == NULL)
	{
		leafCount = 0;
	}
	else if ((root->LChild == NULL) && (root->RChild == NULL))
	{
		leafCount = 1;
	}
	else
	{
		leafCount = (LeafCount(root->LChild) + LeafCount(root->RChild));
	}
	return leafCount;
}

/*交換二叉樹每個結點的左子樹和右子樹*/
void ChangeLeftRight(BiTree *bt)
{
	if ((*bt)->LChild == NULL && (*bt)->RChild == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		BiTree tmp = (*bt)->LChild;
		(*bt)->LChild = (*bt)->RChild;
		(*bt)->RChild = tmp;
		if ((*bt)->LChild != NULL)
		{
			ChangeLeftRight(&((*bt)->LChild));
		}
		if ((*bt)->RChild != NULL)
		{
			ChangeLeftRight(&((*bt)->RChild));
		}
	}
}

void maue()
{
	printf("\n");
	printf("   ☆☆☆☆★★★★★        歡迎使用本系統         ★★★★★☆☆☆☆\n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★     1、建立二叉樹的二叉鏈表     ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★     2、二叉樹的先序遞歸遍歷     ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★     3、二叉樹的中序遞歸遍歷     ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★  4、二叉樹的非遞歸中序遞歸遍歷  ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★     5、二叉樹的後序遞歸遍歷     ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★       6、樹狀打印此二叉樹       ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★       7、二叉樹的層次遍歷       ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★         8、二叉樹的高度         ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★       9、二叉樹的結點個數       ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★      10、二叉樹的葉子個數       ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★  11、交換二叉樹的左子樹和右子樹 ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★           0、退出系統           ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("\n");
}

int main()
{
	BiTree bt = NULL;
	int number = 0;
	do{
		maue();
		printf("請選擇您要進行的本系統的功能: > ");
		scanf_s("%d", &number);
		switch (number)
		{
		case 1:
			printf("請輸入二叉樹的擴展先序遍歷序列:> ");
			getchar();
			CreateBiTree(&bt);
			printf("\n");
			break;
		case 2:
			printf("此二叉樹的先序遍歷序列爲:> ");
			PreOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 3:
			printf("此二叉樹的中序遍歷序列爲:> ");
			InOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 4:
			printf("此二叉樹的非遞歸中序遍歷序列爲:> ");
			InOrderNo(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 5:
			printf("此二叉樹的後序遍歷序列爲:> ");
			PostOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 6:
			printf("樹狀打印此二叉樹爲:>\n ");
			PrintTree(bt, 2);
			printf("\n");
			break;
		case 7:
			printf("層次遍歷印此二叉樹爲:> ");
			LayerOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 8:
			printf("此二叉樹的高度爲:> ");
			int heigh = PostTreeDepth(bt);
			printf("heigh = %d\n", heigh);
			break;
		case 9:
			printf("此二叉樹的結點個數爲:> ");
			int rootCount = RootCount(bt);
			printf("rootCount = %d\n", rootCount);
			break;
		case 10:
			printf("此二叉樹的葉子結點個數爲:> ");
			int leafCount = LeafCount(bt);
			printf("leafCount = %d\n", leafCount);
			break;
		case 11:
			printf("交換二叉樹每個結點的左子樹和右子樹後二叉樹變爲（先序遍歷）:>\n ");
			ChangeLeftRight(&bt);
			PreOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 0:
			printf("感謝您使用本系統,歡迎您的再次使用！\n");
			break;
		default:
			printf("請輸入正確的功能號！\n");
			break;
		}/*switch*/
	} while (number);
	system("pause");
	return 0;
}