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采用二叉链表作为存储结构,完成二叉树的建立,先序、中序和后序遍历的操作,求所有叶子及结点总数的操作等。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//定义24 建立40
//二叉树的链式存储表示
typedef char DataType; //应由用户定义DataType的实际类型
typedef struct node
{ DataType data;
struct node *lchild, *rchild; //左右孩子指针
}BinTNode;
//结点类型
typedef BinTNode *BinTree;//指向结构的指针
void CreateBinTree(BinTree *T); //构造二叉链表
void Preorder(BinTree T); //先序遍历二叉树
void Inorder(BinTree T); //中序遍历二叉树
void Postorder(BinTree T); //后序遍历二叉树
int nodes(BinTree T); //计算总结点数
int leafs(BinTree T); //计算总叶子数
int depth(BinTree T); //计算二叉树的深度
void swap(BinTree T); //交换左右子树
int main()
{
char choice;
BinTree T;
int node;
int leaf;
int Height;
while (1)
{
system("cls");
printf("\n\n\n\n");
printf("\t\t 二叉树操作 \n");
printf("\t\t=========================================");
printf("\n\n");
printf("\t\t 1:建立二叉链表 \n"); //照此,补完整下面的菜单项
printf("\t\t 2:先序遍历二叉树 \n");
printf("\t\t 3: 中序遍历二叉树 \n");
printf("\t\t 4: 后序遍历二叉树 \n");
printf("\t\t 5: 计算总结点数 \n");
printf("\t\t 6: 计算总叶子数 \n");
printf("\t\t 7:计算二叉树的深度 \n");
printf("\t\t 8:交换左右子树 \n");
printf("\t\t 0:退出 \n");
printf("\n");
printf("\t\t请选择:");
choice = getchar();
getchar();
system("cls");
switch(choice)
{
case '1':
printf("请输入先序序列(虚结点用?表示):\n");
CreateBinTree(&T);
printf("二叉树创建成功!\n");
getchar();
getchar();
break;
case '2':
printf("先序遍历二叉树\n");
Preorder(T);
getchar();
break;
case '3':
printf("中序遍历二叉树\n");
Inorder(T);
getchar();
break;
case '4':
printf("后序遍历二叉树\n");
Postorder(T);
getchar();
break;
case '5':
printf("计算总结点数\n");
node =nodes(T);
printf("总结点数为:%d",node);
getchar();
break;
case '6':
printf("计算总叶子数\n");
leaf=leafs(T);
printf("总叶子数为:%d",leaf);
getchar();
break;
case '7':
printf("计算二叉树的深度 \n");
Height=depth(T);
printf("二叉树的深度为:%d",Height);
getchar();
break;
case '8':
printf("交换左右子树\n");
swap(T);
printf("交换左右子树成功\n");
printf("先序遍历二叉树\n");
Preorder(T);
getchar();
break;
case '0':
exit(0);
}
}
}
//先序建立二叉链表
//A B C D E G F
/*测试用例
A B C ? ? D E ? G ? ? F ? ? ?
ABC??DE?G??F???
*/
void CreateBinTree(BinTree *T)
{
char ch;
ch=getchar();
if (ch=='?'){
*T=NULL;
return;
}
else{ /* 读入非? */
*T=(BinTNode*)malloc(sizeof(BinTNode));
/* 生成结点 */
(*T)->data=ch;
CreateBinTree(&(*T)->lchild);
/* 构造左子树 */
CreateBinTree(&(*T)->rchild);
/* 构造右子树 */
}
}
/*不显示创建成功,通过is not调试法发现问题出在菜单,当我选择1以后会敲一次回车,而这次回车被创建函数里的ch get了,所以导致头结点变成了\n,而根的右子树没有被赋值,\n产生了无限递入,最后不跳出函数,在choice = getchar();
后面增加一个getchar();,解决这个问题,调试方法如下
if (ch=='?'){
printf("is");
*T=NULL;
return;
}
else{
printf("not"); 添加这行代码来调试
也有法2:在创建函数中增加
while (ch == '\n'){
ch = getchar();
}
是\n直接跳过
*/
//前序遍历二叉树
void Preorder(BinTree T)
{
if(T) /*T 是空树则返回 */
{
printf("%c ",T->data); /* 访问结点 */
Preorder(T->lchild); /* 递归遍历左子树 */
Preorder(T->rchild); /* 递归遍历右子树 */
}
}
//中序遍历二叉树
void Inorder(BinTree T)
{
if(T) /*T 是空树则返回 */
{
Inorder(T->lchild); /* 递归遍历左子树 */
printf("%c ",T->data); /* 访问结点 */
Inorder(T->rchild); /* 递归遍历右子树 */
}
}
//后序遍历二叉树
void Postorder(BinTree T)
{
if(T) /*T 是空树则返回 */
{
Postorder(T->lchild); /* 递归遍历左子树 */
Postorder(T->rchild); /* 递归遍历右子树 */
printf("%c ",T->data); /* 访问结点 */
}
}
//计算总结点数
int nodes(BinTree T)
{
if (T == NULL)//遇到NULL返回0
{
return 0;
}
int left = nodes(T->lchild);//计算左子树的结点个数
int right = nodes(T->rchild);//计算右子树的结点个数
return left + right + 1;//左子树的结点个数+右子树的结点个数+自己本身
}
//计算总叶子数
int leafs(BinTree T)
{
// 二叉树叶子节点个数
if (T == NULL)
{
return 0;
}
if (T->lchild == NULL && T->lchild == T->rchild)//判断是否是叶子结点
{
return 1;
}
int left = leafs(T->lchild);//统计左子树中叶子结点的个数
int right = leafs(T->rchild);//统计右子树中叶子结点的个数
return left + right;
}
//二叉树的深度
int depth(BinTree T)
{
if (T== NULL)
{
return 0;
}
int left = depth(T->lchild);//记录左子树的高度
int right = depth(T->rchild);//记录右子树的高度
return left > right ? left + 1 : right + 1;
}
//交换左右子树
void swap(BinTree T)
{
if(T==NULL) return;
else
{
BinTree temp=T->lchild;
T->lchild=T->rchild;
T->rchild=temp;
swap(T->lchild);
swap(T->rchild);
}
}