第10周項目2- 二叉樹構造算法的驗證(2)

問題及代碼：

/*
* Copyright(c) 2017,煙臺大學計算機學院
* All rights reserved.
* 文件名稱:cpp1.
* 作    者:薛瑞琪
* 完成日期:2017 年 11 月 2 日
* 版 本 號:v1.0
*
* 問題描述: 實現二叉樹的二叉樹構造算法,由後序序列和中序序列構造二叉樹。
* 輸入描述:無需輸入
* 程序輸出:實現各種算法的函數的測試結果
*/

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "btree.h"

BTNode *CreateBT2(char *post,char *in,int n)
/*post存放後序序列,in存放中序序列,n爲二叉樹結點個數,
本算法執行後返回構造的二叉鏈的根結點指針*/
{
    BTNode *b;
    char r,*p;
    int k;
    if (n<=0) return NULL;
    r=*(post+n-1);                          //根結點值
    b=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));     //創建二叉樹結點*b
    b->data=r;
    for (p=in; p<in+n; p++)                 //在in中查找根結點
        if (*p==r)
            break;
    k=p-in;                                 //k爲根結點在in中的下標
    b->lchild=CreateBT2(post,in,k);         //遞歸構造左子樹
    b->rchild=CreateBT2(post+k,p+1,n-k-1);  //遞歸構造右子樹
    return b;
}

int main()
{
    ElemType in[]="DGBAECF",post[]="GDBEFCA";
    BTNode *b2;
    b2=CreateBT2(post,in,7);
    printf("b2:");
    DispBTNode(b2);
    printf("\n");
    return 0;
}

#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

#endif // BTREE_H_INCLUDED

#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);
    }
}

運行結果：

知識點總結：

由後序序列和中序序列構造二叉樹
定理：任何n（n＞0）個不同節點的二叉樹，都可由它的中序序列和後序序列唯一地確定。

學習心得：

只要理解了如何根據後序序列和中序序列畫出二叉樹，就能看懂已有的代碼進行運用，我覺得在構造二叉樹的過程中重點是要銘記不同序列的遍歷順序。