如何较为直观的打印二叉树

【说明】：

　　本文是左程云老师所著的《程序员面试代码指南》第三章中“如何较为直观的打印二叉树”这一题目的C++复现。

　　本文只包含问题描述、C++代码的实现以及简单的思路，不包含解析说明，具体的问题解析请参考原书。

　　感谢左程云老师的支持。

【题目】：

　　二叉树可以用常规的三种遍历结果来描述其结构，但不够直观。尤其是二叉树中有重复值的时候，仅通过三种遍历的结果来构造二叉树的真实结构更是难上加难，有时则根本不可能。给定一个二叉树的头节点 head，已知二叉树节点值的类型为 32 位整形，请实现一个打印二叉树的函数，可以直观的展现树的形状，也便于画出真实的结构。

　　二叉树的图例：

　　　　

　　打印结果：

 【思路】：

　　1、打印顺序：右节点 -> 根节点 -> 左节点

　　2、每个节点所占的空间固定为 len,其中子层与父层的间隔也固定为 len。

【编译环境】：

　　CentOS6.7（x86_64）

　　gcc 4.4.7

 【实现及测试】：

　　实现及测试代码：

/*
 *文件名：bt_print.cpp
 *作者
 *摘要：直观的打印二叉树
 */

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

class Node
{
public:
    Node(int data)
    {    
        value = data;
        left = NULL;
        right = NULL;
    }
public:
    int value;
    Node *left;
    Node *right;
};

/*
 *函数介绍：先打印右子树，再打印根节点，最后打印左子树
 *输入参数：root为根节点,height为当前处于二叉树的那一层（从0层开始）;to为根、左、右节点的区分符号；len为格式化打印参数，固定为17，即每个节点都将占有17个字符的位置
 *输出参数：无
 *返回值：无
 */
void printInorder(Node *root,int height,string to,int len)
{
    if(NULL == root)
        return ;
    printInorder(root->right,height+1,"v",len);//先打印右子树
    //打印跟节点    
    stringstream ss;
    ss << root->value;
    string val = to + ss.str() + to;    //构造H*H或v*v或^*^
    int lenM = val.length();
    int lenL = (len-lenM)/2;
    int lenR = len -lenM-lenL;
    val = string(lenL,' ') + val + string(lenR,' ');
    cout << string(height*len,' ') << val << endl;
    printInorder(root->left,height+1,"^",len);
    return ;
}

void printTree(Node *root)
{
    cout << "Binary Tree:" << endl;
    printInorder(root,0,"H",17);
    cout << endl;
}

void createBT(Node **head,int arr[],int len,int index=0)
{
    if(index > len-1 || -1 == arr[index] )
        return;
    (*head) = new Node(arr[index]);
    createBT(&((*head)->left),arr,len,2*index+1);
    createBT(&((*head)->right),arr,len,2*index+2);
}

int main()
{
    int arr[] = {1,2,3,4,-1,5,6,-1,7};
    Node *root = NULL;
    createBT(&root,arr,9);
    printTree(root);

    return 0;
}

 

注：

　　转载请注明出处；

　　转载请注明源思路来自于左程云老师的《程序员代码面试指南》。