第十一週項目1（1）二叉樹的層次遍歷算法

原創

2020-02-21 04:10

問題及代碼：

#ifndef BTREE_H_INCLUDED  
#define BTREE_H_INCLUDED  
/*    
*煙臺大學計控學院     
*作    者：孫啓先   
*完成日期：2016年11月10日 
*問題描述：實現二叉樹的層次遍歷算法，並對用”A(B(,D(,G)),C(E,F))”創建的二叉樹進行測試 
*/  
#endif // BTREE_H_INCLUDED  


（1）btree.h


#ifndef BTREE_H_INCLUDED  
#define BTREE_H_INCLUDED  
#define MaxSize 100  
typedef char ElemType;  
typedef struct node  
{  
    ElemType data;              //數據元素  
    struct node *lchild;        //指向左孩子  
    struct node *rchild;        //指向右孩子  
} BTNode;  
void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);        //由str串創建二叉鏈  
BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x);     //返回data域爲x的節點指針  
BTNode *LchildNode(BTNode *p);  //返回*p節點的左孩子節點指針  
BTNode *RchildNode(BTNode *p);  //返回*p節點的右孩子節點指針  
int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉樹b的深度  
void DispBTNode(BTNode *b); //以括號表示法輸出二叉樹  
void DestroyBTNode(BTNode *&b);  //銷燬二叉樹  
void LevelOrder(BTNode *b);  
  
  
  
#endif // BTREE_H_INCLUDED  

（2）btree.cpp


#include <stdio.h>  
#include <malloc.h>  
#include "btree.h"  
  
void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)     //由str串創建二叉鏈  
{  
    BTNode *St[MaxSize],*p=NULL;  
    int top=-1,k,j=0;  
    char ch;  
    b=NULL;             //建立的二叉樹初始時爲空  
    ch=str[j];  
    while (ch!='\0')    //str未掃描完時循環  
    {  
        switch(ch)  
        {  
        case '(':  
            top++;  
            St[top]=p;  
            k=1;  
            break;      //爲左節點  
        case ')':  
            top--;  
            break;  
        case ',':  
            k=2;  
            break;                          //爲右節點  
        default:  
            p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));  
            p->data=ch;  
            p->lchild=p->rchild=NULL;  
            if (b==NULL)                    //p指向二叉樹的根節點  
                b=p;  
            else                            //已建立二叉樹根節點  
            {  
                switch(k)  
                {  
                case 1:  
                    St[top]->lchild=p;  
                    break;  
                case 2:  
                    St[top]->rchild=p;  
                    break;  
                }  
            }  
        }  
        j++;  
        ch=str[j];  
    }  
}  
BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x)  //返回data域爲x的節點指針  
{  
    BTNode *p;  
    if (b==NULL)  
        return NULL;  
    else if (b->data==x)  
        return b;  
    else  
    {  
        p=FindNode(b->lchild,x);  
        if (p!=NULL)  
            return p;  
        else  
            return FindNode(b->rchild,x);  
    }  
}  
BTNode *LchildNode(BTNode *p)   //返回*p節點的左孩子節點指針  
{  
    return p->lchild;  
}  
BTNode *RchildNode(BTNode *p)   //返回*p節點的右孩子節點指針  
{  
    return p->rchild;  
}  
int BTNodeDepth(BTNode *b)  //求二叉樹b的深度  
{  
    int lchilddep,rchilddep;  
    if (b==NULL)  
        return(0);                          //空樹的高度爲0  
    else  
    {  
        lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild);   //求左子樹的高度爲lchilddep  
        rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild);   //求右子樹的高度爲rchilddep  
        return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1);  
    }  
}  
void DispBTNode(BTNode *b)  //以括號表示法輸出二叉樹  
{  
    if (b!=NULL)  
    {  
        printf("%c",b->data);  
        if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)  
        {  
            printf("(");  
            DispBTNode(b->lchild);  
            if (b->rchild!=NULL) printf(",");  
            DispBTNode(b->rchild);  
            printf(")");  
        }  
    }  
}  
void DestroyBTNode(BTNode *&b)   //銷燬二叉樹  
{  
    if (b!=NULL)  
    {  
        DestroyBTNode(b->lchild);  
        DestroyBTNode(b->rchild);  
        free(b);  
    }  
}  
void LevelOrder(BTNode *b)  
{BTNode *p;  
    BTNode *qu[MaxSize];    //定義環形隊列,存放節點指針  
    int front,rear; //定義隊頭和隊尾指針  
    front=rear=-1;      //置隊列爲空隊列  
    rear++;  
    qu[rear]=b;  
    while(front!=rear)  
    {  
        front=(front+1)%MaxSize;  
        p=qu[front];//隊頭出隊列  
        printf("%c ",p->data);  //訪問節點  
        if(p->lchild!=NULL)  
        {  
            rear=(rear+1)%MaxSize;  
            qu[rear]=p->lchild;  
  
        }  
        if(p->rchild!=NULL)  
        {  
            rear=(rear+1)%MaxSize;  
            qu[rear]=p->rchild;  
        }  
  
  
  
    }  
  
  
}  

（3）main.cpp


#include<stdio.h>  
#include"btree.h"  
int main()  
{  
    BTNode *b;  
    CreateBTNode(b,"A(B(,D(,G)),C(E,F))");  
    printf("二叉樹b: ");  
    DispBTNode(b);  
    printf("\n");  
    printf("層次遍歷序列:\n");  
    LevelOrder(b);  
    DestroyBTNode(b);  
    return 0;  
}

運行結果：