二叉樹的基本操作實現（數據結構實驗）

實驗題目： 二叉樹的基本操作實現               

實驗目的：掌握二叉樹的二叉鏈存儲結構及表示。

          掌握二叉樹的三種遍歷算法（遞歸和非遞歸兩類）。

          運用三種遍歷的方法求解二叉樹的有關問題。

實驗內容：實現二叉樹的二叉鏈表存儲結構；

          實現先序、中序和后序遍歷二叉樹；

          遍歷二叉樹的應用:計算葉子結點、左右子樹交換等。

 

要求：1、二叉樹基本操作已實現，學習和進一步理解。

      2 、在求總結點的程序中加入求葉子結點的功能。

      3 、左右子樹交換,按中序和后序是否也可以？

      4 、選作：按層遍歷二叉樹。

 實驗代碼：

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#define MAXTSIZE 1000
using namespace std;

/* 
測試數據： abc##de#g##f###
*/

typedef struct BiTNode
{
    char data; // 結點數據域 
    struct BiTNode *lchild,*rchild; // 左右孩子指針 
}BiTNode,*BiTree;

void CreateBiTree(BiTree &T) // 先序遍歷建立二叉鏈表 
{
    char ch;
    cin>>ch;
//    scanf("%c",&ch);
    if(ch=='#')
        T=NULL;
    else
    {
        T=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));
        T->data=ch;
        CreateBiTree(T->lchild);
        CreateBiTree(T->rchild);
    }
}

void travel1(BiTree T) // 先序遍歷 
{
    if(T)
    {
        printf("%c",T->data);
        travel1(T->lchild);
        travel1(T->rchild);
    }
}

void travel2(BiTree T) // 中序遍歷 
{
    if(T)
    {
        travel2(T->lchild);    
        printf("%c",T->data);
        travel2(T->rchild);
    }
}

void travel3(BiTree T) // 后序遍歷 
{
    if(T)
    {
        travel3(T->lchild);
        travel3(T->rchild);
        printf("%c",T->data);
    }
}

int count(BiTree T) // 計算葉子結點的個數 
{
    if(T==NULL)    return 0;
    int cnt=0;
    if((!T->lchild)&&(!T->rchild))
    {
        cnt++;
    }
    int leftcnt=count(T->lchild);
    int rightcnt=count(T->rchild);
    cnt+=leftcnt+rightcnt;
    return cnt;
}

int Depth(BiTree T) // 計算二叉樹的深度 
{
    if(T==NULL)    return 0;
    else
    {
        int m=Depth(T->lchild);
        int n=Depth(T->rchild);
        return m>n?(m+1):(n+1);
    }
}

void exchange(BiTree T,BiTree &NewT) // 交換左右子樹 
{
    if(T==NULL)
    {
        NewT=NULL;
        return ;
    }
    else
    {
        NewT=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));
        NewT->data=T->data;
        exchange(T->lchild,NewT->rchild); // 復制原樹的左子樹給新樹的右子樹 
        exchange(T->rchild,NewT->lchild); // 復制原樹的右子樹給新樹的左子樹 
    }
}

int main()
{
    puts("**************************");
    puts("1. 建立二叉樹"); 
    puts("2. 先序遍歷二叉樹");
    puts("3. 中序遍歷二叉樹");
    puts("4. 后序遍歷二叉樹");
    puts("5. 計算葉子結點個數"); 
    puts("6. 計算二叉樹的深度"); 
    puts("7. 交換二叉樹的左右子樹"); 
    puts("0. 退出");
    puts("**************************");
    BiTree Tree,NewTree;
    int choose;
    while(~scanf("%d",&choose),choose)
    {
        switch(choose)
        {
            case 1:
                puts("溫馨提醒：輸入請以 '#' 為左/右子樹空的標志!"); 
                CreateBiTree(Tree);
                break;
            case 2:
                printf("先序遍歷結果為："); 
                travel1(Tree);
                puts("");
                break;
            case 3:
                printf("中序遍歷結果為："); 
                travel2(Tree);
                puts("");
                break;
            case 4:
                printf("后序遍歷結果為："); 
                travel3(Tree);
                puts("");
                break;
            case 5:
                printf("葉子結點個數為：%d\n",count(Tree));
                break;
            case 6:
                printf("二叉樹的深度為：%d\n",Depth(Tree));
                break;
            case 7:
                exchange(Tree,NewTree);
                Tree=NewTree;
                puts("交換成功！\n"); 
                break;
        }
    }
    system("pause");
    return 0;
}