【C语言】数据结构C语言版 实验7 二叉树

/*
编写算法函数void preorder1(bintree t)实现二叉树t的非递归前序遍历。
*/
#include "bintree.h"
char *a="ABC##D#E##F##";  /*扩充二叉树序树t的前序序列*/
/*函数preorder1()的功能是非递归前序遍历二叉树t，请将函数补充完整并调试运行*/
void preorder1(bintree t)
{
    seqstack s;//顺序栈s 
    s.top=0;
    while((t) || (s.top!=0)) //当前处理的子树不为空或栈不为空则循环 
    {
        if(t)
        {
            printf("%c ",t->data);
            push(&s,t);
            t=t->lchild;
        }
        else
        {
            t=pop(&s);
            t=t->rchild;
        }
    }
}
int main()
{   bintree t;
    t=creatbintree();   /*建立二叉树t的存储结构*/
    printf("二叉树的前序序列为：\n");
    preorder1(t);       /*前序非递归遍历二叉树*/
    return 0;
}

/*
编写算法函数void levelbintree(bintree t)，实现二叉树的层次遍历。
*/
#include "bintree.h"
char *a="ABC##D#E##F##";              /*扩充二叉树序树t的前序序列*/
void levelbintree(bintree t)
{
    bintree queue[100];
    int f=0,r=1;
    bintree p;
    queue[0]=t;
    while(f<r)
    {
        p=queue[f]; f++; printf("%c",p->data);
        if(p->lchild)
            queue[r++]=p->lchild;
        if(p->rchild)
            queue[r++]=p->rchild;
    }
}
int main()
{   bintree t;
    t=creatbintree();       /*建立二叉树t的存储结构*/
    printf("二叉树的层次序列为：\n");
    levelbintree(t);       /*层次遍历二叉树*/
    return 0;
}

/*
编写函数bintree prelist(bintree t)，bintree postfirst(bintree t)，
分别返回二叉树t在前序遍历下的最后一个结点地址和后序遍历下的第一个结点地址。
*/
#include "bintree.h"
char *a="ABC##D##EF#G###";  /*扩充二叉树序树t的前序序列*/
bintree prelast(bintree t)
{    //右下叶子结点                                                
    bintree p;
    if(t)
    {
        p=t;
        while(p&&p->lchild||p->rchild)
        {
            if(p->rchild)
            {
                p=p->rchild;
            }
            else
            {
                p=p->lchild;
            }
        }
    }
    return p; //返回前序序列最后一个结点G 
}
bintree postfirst(bintree t)
{                //后序遍历是左子树-右子树-根结点 ,二叉树的左下叶子结点是第一个 
    bintree p;
    if(t)
    {
        while(p&&p->lchild||p->rchild)
        {
            if(p->lchild)
            {
                p=p->lchild;
            }
            else
            {
                p=p->rchild;
            }
        }
    }
    return p;//返回后序序列第一个结点 C
}
int main()
{   bintree t,p,q;
    t=creatbintree();       /*建立二叉树t的存储结构*/
     p=prelast(t);
    //q=postfirst(t);
    if (t!=NULL)
            { printf("前序遍历最后一个结点为：%c\n",p->data);
              // printf("后序遍历第一个结点为：%c\n",q->data);
            }
     else    printf("二叉树为空！");
    return 0;
}

/*
假设二叉树采用链式方式存储，t为其根结点，编写一个函数int Depth(bintree t, char x)，求值为x的结点在二叉树中的层次。
*/
#include "bintree.h"
char *a="ABC##D##EF#G###";          /*扩充二叉树序树t的前序序列*/
/*
     函数Depth，功能：求结点x所在的层次
*/
int Depth(bintree t,char x)
{
    int num1,num2,n;//num1,num2分别记录在左子树，右子树中查找到x的层数,n记录最终返回的结果层数
    if(t==NULL)
    {
        return 0;
    }
    else
    {
        if(t->data==x)
        {
            return 1;
        }
        num1=Depth(t->lchild,x);
        num2=Depth(t->rchild,x);
        n=num1+num2; //num1和num2之中必有一个为0 
        if(num1!=0||num2!=0) //找到了x ，往回数 
        {
            n++;
        }
    }
    return n;
}
int main()
{  bintree root;
   char x;
   int k=0;
   root=creatbintree();
   printf("请输入树中的1个结点值：\n");
   scanf("%c",&x);
   k=Depth(root,x);
   printf("%c结点的层次为%d\n",x,k);
}
 

/*
   试编写一个函数，将一棵给定二叉树中所有结点的左、右子女互换。
*/
#include "bintree.h"
char *a="ABC##D##EF#G###";          /*扩充二叉树序树t的前序序列*/
/*请将本函数补充完整，并进行测试*/
void change(bintree t)
{
    bintree p;
    if(t)
    {
        p=t->lchild; //交换 
        t->lchild=t->rchild;
        t->rchild=p;
        change(t->lchild); //继续递归 
        change(t->rchild);
    }
}
int main()
{  bintree root;
   root=creatbintree();
   change(root);
   preorder(root);
}

/*
试编写一个递归函数bintree buildBintree(char *pre, char *mid, int length)，
根据二叉树的前序序列pre、中序序列mid和前序序列长度length，构造二叉树的二叉链表存储结构，
函数返回二叉树的树根地址。
*/
#include "bintree.h"
#include <string.h>
char *a="";
/*请将本函数补充完整，并进行测试*/
bintree buildBintree(char *pre, char *mid,int length)
{
    bintree t;
    int i=0;
    if(length)
    {
        t=(bintree)malloc(sizeof(binnode)); //生成新结点
        t->data=pre[i];
        while(i<length&&mid[i]!=pre[0])     //在中序遍历中查找根结点的位置
            i++;
        t->lchild=buildBintree(pre+1,mid,i);
        t->rchild=buildBintree(pre+i+1,mid+i+1,length-i-1);
    }
    else
        return NULL;
    return t;
}
int main()
{   bintree root;
    char pre[100],mid[100];
    puts("请输入前序序列：");
    gets(pre);
    puts("请输入中序序列：");
    gets(mid);
    root=buildBintree(pre,mid,strlen(pre));
    puts("后序序列是：");
    postorder(root);
}

/*bintree.h头文件*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 100
extern char *a;
typedef struct node
{    
    char data;
    struct node *lchild, *rchild;
}binnode;
typedef binnode *bintree;
/*函数creatbintree（根据扩充二叉树的前序序列（字符a）建立二叉树t的存储结构）*/
binnode  creatbintree()
{
    char ch = *a++;
    bintree t;
    if (ch == '#') t = NULL;
    else
    {
        t = (bintree)malloc(sizeof(binnode));
        t->data = ch;
        t->lchild = creatbintree();
        t->rchild = creatbintree();
    }
    return t;
}