线索二叉树

线索二叉树分别在节点中子树为空时设为其前驱或者后继节点，其遍历中序线索二叉树效率会比较高一点。该程序可实现线索二叉树包括中序遍历等基本操作，代码如下：
xiansuotree.c主要为线索二叉树的基本操作函数

//start from the very beginning,and to create greatness
//@author: Chuangwei Lin
//@E-mail：979951191@qq.com
//@brief： 线索二叉树的基本操作
#include "xiansuotree.h"

ThreadBinTree *Previous=NULL;     //前驱结点指针 
/******************************************************
函数名：
参数：bt为父结点，node为子结点,n=1表示添加左子树，n=2表示添加右子树 
功能：添加数据到二叉树
*******************************************************/
int BinTreeAddNode(ThreadBinTree *bt,ThreadBinTree *node,int n)  
{
    if(bt==NULL)
    {
        printf("父结点不存在，请先设置父结点!\n");
        return 0;
    } 
    switch(n)
    {
        case 1: //添加到左结点 
            if(bt->left) //左子树不为空 
            {
                printf("左子树结点不为空!\n");
                return 0;
            }else
                bt->left=node;
            break;
        case 2://添加到右结点
            if( bt->right) //右子树不为空 
            {
                printf("右子树结点不为空!\n"); 
                return 0;
            }
            else
                bt->right=node;
            break;
        default:
            printf("参数错误!\n");
            return 0;
    }
    return 1;
}
/******************************************************
函数名：BinTreeFind(ThreadBinTree *bt,DATA data)   
参数：树节点，数据
功能：在二叉树中查找值为data的结点
*******************************************************/
ThreadBinTree *BinTreeFind(ThreadBinTree *bt,DATA data)   
{
    ThreadBinTree *p;
    if(bt==NULL)
        return NULL;
    else
    {
        if(bt->data==data)
            return bt; 
        else
        { // 分别向左右子树递归查找 
            if(p=BinTreeFind(bt->left,data))
                return p;
            else if(p=BinTreeFind(bt->right, data)) 
                return p;
            else
                return NULL; 
        } 
    } 
}
/******************************************************
函数名：BinTreeClear(ThreadBinTree *bt) 
参数：树节点
功能：清空二叉树，使之变为一棵空树
*******************************************************/
void BinTreeClear(ThreadBinTree *bt) 
{
     if(bt)//该节点不为空
     {
         BinTreeClear(bt->left); //清空左子树 
         BinTreeClear(bt->right);//清空右子树 
         free(bt);//释放当前结点所占内存 
         bt=NULL;
     }
     return; 
}
/******************************************************
函数名：BinTreeThreading_LDR(ThreadBinTree *bt) 
参数：树结点
功能：二叉树按中序线索化
*******************************************************/
void BinTreeThreading_LDR(ThreadBinTree *bt)    
{
    if(bt) //结点非空时，当前访问结点
    {
        BinTreeThreading_LDR(bt->left); //递归调用，将左子树线索化
        //bt->left为真就取SubTree（子树），否则为前驱
        bt->lflag=(bt->left)?SubTree:Thread; //设置左指针域的标志
        bt->rflag=(bt->right)?SubTree:Thread;//设置右指针域的标志
        if(Previous) //若当前结点的前驱Previous存在
        {//以下两句完成一对对应关系
            if(Previous->rflag==Thread) //若当前结点的前驱右标志为线索（没有右孩子，则要指向后继）
                Previous->right=bt;//设Previous的右线索指向后继
            if(bt->lflag==Thread) //若当前结点的左标志为线索（没有左孩子，则要指向前驱）
                bt->left=Previous;//设当前结点的左线索指向中序前驱 
        }
        Previous=bt;//让Previous保存刚访问的结点
        BinTreeThreading_LDR(bt->right);//递归调用，将右子树线索化
    }
}
/******************************************************
函数名：BinTreeNext_LDR(ThreadBinTree *bt) 
参数：树节点
功能：求指定结点的后继 
*******************************************************/
ThreadBinTree *BinTreeNext_LDR(ThreadBinTree *bt) 
{//后继是右孩子数最左下方的结点
    ThreadBinTree *nextnode;
    if(!bt) 
        return NULL; //若当前结点为空，则返回空 
    if(bt->rflag==Thread) //若当前结点的右子树为空，则是指向后继，直接返回后继
        return bt->right; //返回右线索所指的中序后继，右指向后继
    else//如果是指向右孩子
    {
        nextnode=bt->right; //从当前结点的右子树开始查找
        while(nextnode->lflag==SubTree) //循环处理所有左子树不为空的结点
            nextnode=nextnode->left;//后继肯定就是右孩子数的最左下方的结点，因为接下来就是遍历他
        return nextnode; //返回左下方的结点
    }
}
/******************************************************
函数名：BinTreePrevious_LDR(ThreadBinTree *bt) 
参数：树节点
功能：求指定结点的前驱
*******************************************************/
ThreadBinTree *BinTreePrevious_LDR(ThreadBinTree *bt)  
{//前驱是左孩子数的最右结点
    ThreadBinTree *prenode;
    if(!bt) 
        return NULL; //若当前结点为空，则返回空 
    if(bt->lflag==Thread) //若当前结点的左子树为空，则就是指向前驱
        return bt->left; //返回左线索所指的中序后继
    else
    {
        prenode=bt->left; //从当前结点的左子树开始查找
        while(prenode->rflag==SubTree) //循环处理所有右子树不为空的结点
            prenode=prenode->right;
        return prenode; //返回右下方的结点
    }
}
/******************************************************
函数名：ThreadBinTree_LDR(ThreadBinTree *bt,void (*oper)(ThreadBinTree *p))  
参数：树节点，操作函数
功能：遍历中序线索二叉树
*******************************************************/
void ThreadBinTree_LDR(ThreadBinTree *bt,void (*oper)(ThreadBinTree *p))  
{
    if(bt) //二叉树不为空
    {
        while(bt->lflag==SubTree)//有左子树 
            bt=bt->left; //从根往下找最左下结点，即中序序列的开始结点
        do{//因为前驱和后继的关系已经弄好了
           oper(bt); //处理结点 
           bt=BinTreeNext_LDR(bt);//找中序后继结点
        }while(bt);
    }
}
/******************************************************
函数名：oper(ThreadBinTree *p)  
参数：树节点
功能：操作二叉树结点数据
*******************************************************/
void oper(ThreadBinTree *p)  
{
     printf("%c ",p->data); //输出数据
     return;
}
/******************************************************
函数名：InitRoot()   
参数：无
功能：初始化二叉树的根
*******************************************************/
ThreadBinTree *InitRoot()    
{
    ThreadBinTree *node;
    if(node=(ThreadBinTree *)malloc( sizeof(ThreadBinTree))) //分配内存
    {
        printf("\n输入根结点数据:");
        scanf("%s",&node->data);
        node->left=NULL;
        node->right=NULL;
        return node;
    }
    return NULL;
}
/******************************************************
函数名：AddNode(ThreadBinTree *bt)
参数：树节点
功能：增加特定父节点的子结点
*******************************************************/
void AddNode(ThreadBinTree *bt)
{
     ThreadBinTree *node,*parent;
     DATA data;
     char select;
    if(node=(ThreadBinTree *)malloc(sizeof(ThreadBinTree))) //分配内存
    {
        printf("\n输入二叉树结点数据:");
        scanf("%s",&node->data);
        node->left=NULL; //设置左右子树为空 
        node->right=NULL;
        printf("输入父结点数据:");
        scanf("%s",&data);
        parent=BinTreeFind(bt,data);//查找指定数据的结点 
        if(!parent)//若未找到指定数据的结点 
        {
            printf("未找到父结点!\n");
            free(node); //释放创建的结点内存 
            return;
         }
         printf("1.添加到左子树\n2.添加到右子树\n");
         do{
            select=getchar();
            select-='0';
            if(select==1 || select==2)
                BinTreeAddNode(parent,node,select); //添加结点到二叉树 
         }while(select!=1 && select!=2);
    }
    return ;
}

lcwxiansuo.c为主函数，主要实现其验证

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//@author: Chuangwei Lin
//@E-mail：979951191@qq.com
//@brief： 线索二叉树操作验证函数
#include "xiansuotree.h"

int main() 
{
    ThreadBinTree *root=NULL; //root为指向二叉树根结点的指针 
    char select;
    void (*oper1)(); //指向函数的指针 
    oper1=oper; //指向具体操作的函数 
    do{
        printf("\n1.设置二叉树根元素    2.添加二叉树结点\n");
        printf("3.生成中序线索二叉树  4.遍历线索二叉树\n");
        printf("00.退出\n");
        select=getchar();
        switch(select)
        {
        case '1': //设置根元素 
             root=InitRoot();
             break;
        case '2': //添加结点 
             AddNode(root);
             break;
        case '3'://生成中序线索二叉树
             BinTreeThreading_LDR(root);
             printf("\n生成中序线索二叉树完毕！\n");
             break;
        case '4'://遍历中序线索二叉树 
             printf("\n中序线索二叉树遍历的结果：");
             ThreadBinTree_LDR(root,oper1);
             printf("\n");
             break;
        case '0':
             break;
        }
        select=getchar();//这里加一个去掉回车符
    }while(select!='0');
    BinTreeClear(root);//清空二叉树 
    root=NULL;
    return 0;
}

该头文件包括基本的数据结构和函数的声明

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//@author: Chuangwei Lin
//@E-mail：979951191@qq.com
//@brief： 线索二叉树基本操作的头文件
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
typedef char DATA;       //定义元素类型 
//枚举
typedef enum 
{
    SubTree, //枚举值SubTree(子树)为0
    Thread   //Thread(线索)为1
}NodeFlag;

typedef struct ThreadTree  //定义线索二叉树结点类型 
{
    DATA data;  //元素数据
    NodeFlag lflag; //左标志,其取值只有两种
    NodeFlag rflag; //右标志 
    struct ThreadTree *left;    //左子树结点指针
    struct ThreadTree *right;   //右子树结点指针
}ThreadBinTree;

int BinTreeAddNode(ThreadBinTree *bt,ThreadBinTree *node,int n);  
ThreadBinTree *BinTreeFind(ThreadBinTree *bt,DATA data);
void BinTreeClear(ThreadBinTree *bt);
void BinTreeThreading_LDR(ThreadBinTree *bt);
ThreadBinTree *BinTreeNext_LDR(ThreadBinTree *bt);
ThreadBinTree *BinTreePrevious_LDR(ThreadBinTree *bt); 
void ThreadBinTree_LDR(ThreadBinTree *bt,void (*oper)(ThreadBinTree *p));
void oper(ThreadBinTree *p);
ThreadBinTree *InitRoot(); 
void AddNode(ThreadBinTree *bt);

运行结果如下：

建立了一个线索二叉树，然后生成中序线索二叉树，最后遍历线索二叉树