第十一週項目1（3）中序線索化二叉樹的算法驗證

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：將二叉樹線索化表示出來  
*/  
#endif // BTREE_H_INCLUDED  


#include <stdio.h>  
#include <malloc.h>  
#define MaxSize 100  
typedef char ElemType;  
typedef struct node  
{  
    ElemType data;  
    int ltag,rtag;      //增加的線索標記  
    struct node *lchild;  
    struct node *rchild;  
} TBTNode;  
  
void CreateTBTNode(TBTNode * &b,char *str)  
{  
    TBTNode *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;      //爲左結點  
        case ')':  
            top--;  
            break;  
        case ',':  
            k=2;  
            break;                          //爲右結點  
        default:  
            p=(TBTNode *)malloc(sizeof(TBTNode));  
            p->data=ch;  
            p->lchild=p->rchild=NULL;  
            if (b==NULL)                    //*p爲二叉樹的根結點  
                b=p;  
            else                            //已建立二叉樹根結點  
            {  
                switch(k)  
                {  
                case 1:  
                    St[top]->lchild=p;  
                    break;  
                case 2:  
                    St[top]->rchild=p;  
                    break;  
                }  
            }  
        }  
        j++;  
        ch=str[j];  
    }  
}  
  
void DispTBTNode(TBTNode *b)  
{  
    if (b!=NULL)  
    {  
        printf("%c",b->data);  
        if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)  
        {  
            printf("(");  
            DispTBTNode(b->lchild);  
            if (b->rchild!=NULL) printf(",");  
            DispTBTNode(b->rchild);  
            printf(")");  
        }  
    }  
}  
  
TBTNode *pre;                       //全局變量  
  
void Thread(TBTNode *&p)  
{  
    if (p!=NULL)  
    {  
        Thread(p->lchild);          //左子樹線索化  
        if (p->lchild==NULL)        //前驅線索  
        {  
            p->lchild=pre;          //建立當前結點的前驅線索  
            p->ltag=1;  
        }  
        else p->ltag=0;  
        if (pre->rchild==NULL)      //後繼線索  
        {  
            pre->rchild=p;          //建立前驅結點的後繼線索  
            pre->rtag=1;  
        }  
        else pre->rtag=0;  
        pre=p;  
        Thread(p->rchild);          //右子樹線索化  
    }  
}  
  
TBTNode *CreaThread(TBTNode *b)     //中序線索化二叉樹  
{  
    TBTNode *root;  
    root=(TBTNode *)malloc(sizeof(TBTNode));  //創建根結點  
    root->ltag=0;  
    root->rtag=1;  
    root->rchild=b;  
    if (b==NULL)                //空二叉樹  
        root->lchild=root;  
    else  
    {  
        root->lchild=b;  
        pre=root;               //pre是*p的前驅結點,供加線索用  
        Thread(b);              //中序遍歷線索化二叉樹  
        pre->rchild=root;       //最後處理,加入指向根結點的線索  
        pre->rtag=1;  
        root->rchild=pre;       //根結點右線索化  
    }  
    return root;  
}  
  
void ThInOrder(TBTNode *tb)  
{  
    TBTNode *p=tb->lchild;      //指向根結點  
    while (p!=tb)  
    {  
        while (p->ltag==0) p=p->lchild;  
        printf("%c ",p->data);  
        while (p->rtag==1 && p->rchild!=tb)  
        {  
            p=p->rchild;  
            printf("%c ",p->data);  
        }  
        p=p->rchild;  
    }  
}  
  
int main()  
{  
    TBTNode *b,*tb;  
    CreateTBTNode(b,"A(B(D(,G)),C(E,F))");  
    printf(" 二叉樹:");  
    DispTBTNode(b);  
    printf("\n");  
    tb=CreaThread(b);  
    printf(" 線索中序序列:");  
    ThInOrder(tb);  
    printf("\n");  
    return 0;  
}

運行結果：