数据结构04：顺序存储二叉树

//
// Created by 15328 on 2022/1/23.
//
/*顺序存储实现二叉树：只适合存储完全二叉树或者满二叉树：
 * 树的存储使用一维数组，从索引1的存储位置对应树的根节点（1号节点）开始存储
 * （索引0位置未使用）
 * 高度h的二叉树最多有 2^h - 1 个结点
 * 第h层第k个结点是全树的第 2^(h-1) - 1 + k 个结点
 * 第h层最多有 2^(h-1) 个结点
 * */
#include<bits/stdc++.h>

const int Maxsize = 101;
typedef double elementType;
struct TreeNode_SM {
    elementType value;
    bool isEmpty;
};
TreeNode_SM Tree[Maxsize];
int Judge = 0;
int highLength = 0;
int nodeValue = 0;
int nodeX = -10000;
int nodeY = 0;

bool initTree(TreeNode_SM *Tree) {
    for (int i = 0; i < Maxsize; i++) {
        /*把节点全部标识为空*/
        Tree[i].isEmpty = true;
        Tree[i].value = 0;
    }
}

void makeTree(TreeNode_SM *Tree, int *highLength) {
    std::cout << "然后每次输入三个数值："
                 "层数（行数）、"
                 "此层第几个（列数（自左至右））、"
                 "该结点的值、"
                 "\n***若输入层数为-1结束***\n";
    while (nodeX != -1) {
        std::cin >> nodeX;
        std::cin >> nodeY;
        std::cin >> nodeValue;
        if (nodeX > *highLength) {
            std::cout << "！！！输入非法！！！";
        }
        if (nodeX != -1) {
            if (nodeY > pow(2.0, (double) (nodeX - 1)) || nodeY <= 0) {
                std::cout << "！！！输入非法！！！";
            }
            Tree[(int) pow(2.0, (double) (nodeX - 1)) - 1 + nodeY].value = nodeValue;
            Tree[(int) pow(2.0, (double) (nodeX - 1)) - 1 + nodeY].isEmpty = false;
        }
        else {
            break;
        }
    }
}


void show(TreeNode_SM *Tree,int *highLength) {
    if ((*highLength) > 0){
        for(int i = 1 ; i <= (int)pow(2.0,(double)((*highLength))) - 1; i++){
            if(!Tree[i].isEmpty){
                std::cout << "index: " << i << "; value:"<< Tree[i].value << "\t";
            }
        }
        std::cout << std::endl;
    }
    else{
        std::cout << "！！！空！！！\n";
    }
}

void test() {
    initTree(Tree);
    /*构造test性质二叉树*/
    while (true) {
        std::cout << "********************1、层序输入构造二叉树********************\n";
        std::cout << "********************2、退出********************\n";
        std::cin >> Judge;
        switch (Judge) {
            case 1: {
                std::cout << "输入二叉树的层数：\n";
                std::cin >> highLength;
                makeTree(Tree,&highLength);
                std::cout << "显示该二叉树：\n";
                show(Tree,&highLength);
                nodeX = -10000;
                break;
            }
            case 2: {
                return;
            }
            default: {
                std::cout << "！！！输入非法！！！";
                break;
            }
        }
    }
}

int main() {
    test();
}

E:\CODING__ALAN_CF\cmake-build-debug\binaryTree_SMeomory.exe
********************1、层序输入构造二叉树********************
********************2、退出********************
1
输入二叉树的层数：
4
然后每次输入三个数值：层数（行数）、此层第几个（列数（自左至右））、该结点的值、
***若输入层数为-1结束***
1 1 1
2 1 2
2 2 3
3 2 4
3 4 5
4 3 6
-1 -1 -1
显示该二叉树：
index: 1; value:1       index: 2; value:2       index: 3; value:3       index: 5; value:4       index: 7; value:5
index: 10; value:6
********************1、层序输入构造二叉树********************
********************2、退出********************