二叉树的基本操作实现（数据结构实验）

实验题目： 二叉树的基本操作实现               

实验目的：掌握二叉树的二叉链存储结构及表示。

          掌握二叉树的三种遍历算法（递归和非递归两类）。

          运用三种遍历的方法求解二叉树的有关问题。

实验内容：实现二叉树的二叉链表存储结构；

          实现先序、中序和后序遍历二叉树；

          遍历二叉树的应用:计算叶子结点、左右子树交换等。

 

要求：1、二叉树基本操作已实现，学习和进一步理解。

      2 、在求总结点的程序中加入求叶子结点的功能。

      3 、左右子树交换,按中序和后序是否也可以？

      4 、选作：按层遍历二叉树。

 实验代码：

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

/* 
测试数据： abc##de#g##f###
*/

typedef struct BiTNode
{
    char data; // 结点数据域 
    struct BiTNode *lchild,*rchild; // 左右孩子指针 
}BiTNode,*BiTree;

void CreateBiTree(BiTree &T) // 先序遍历建立二叉链表 
{
    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) // 先序遍历 
{
    if(T)
    {
        printf("%c",T->data);
        travel1(T->lchild);
        travel1(T->rchild);
    }
}

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

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

int count(BiTree T) // 计算叶子结点的个数 
{
    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) // 计算二叉树的深度 
{
    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) // 交换左右子树 
{
    if(T==NULL)
    {
        NewT=NULL;
        return ;
    }
    else
    {
        NewT=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));
        NewT->data=T->data;
        exchange(T->lchild,NewT->rchild); // 复制原树的左子树给新树的右子树 
        exchange(T->rchild,NewT->lchild); // 复制原树的右子树给新树的左子树 
    }
}

int main()
{
    puts("**************************");
    puts("1. 建立二叉树"); 
    puts("2. 先序遍历二叉树");
    puts("3. 中序遍历二叉树");
    puts("4. 后序遍历二叉树");
    puts("5. 计算叶子结点个数"); 
    puts("6. 计算二叉树的深度"); 
    puts("7. 交换二叉树的左右子树"); 
    puts("0. 退出");
    puts("**************************");
    BiTree Tree,NewTree;
    int choose;
    while(~scanf("%d",&choose),choose)
    {
        switch(choose)
        {
            case 1:
                puts("温馨提醒：输入请以 '#' 为左/右子树空的标志!"); 
                CreateBiTree(Tree);
                break;
            case 2:
                printf("先序遍历结果为："); 
                travel1(Tree);
                puts("");
                break;
            case 3:
                printf("中序遍历结果为："); 
                travel2(Tree);
                puts("");
                break;
            case 4:
                printf("后序遍历结果为："); 
                travel3(Tree);
                puts("");
                break;
            case 5:
                printf("叶子结点个数为：%d\n",count(Tree));
                break;
            case 6:
                printf("二叉树的深度为：%d\n",Depth(Tree));
                break;
            case 7:
                exchange(Tree,NewTree);
                Tree=NewTree;
                puts("交换成功！\n"); 
                break;
        }
    }
    system("pause");
    return 0;
}