知识预备:
1.线索二叉树 :n个结点的二叉链表中含有n+1(2n-(n-1)=n+1)个空指针域。利用二叉链表中的空指针域,存放指向结点在某种遍历次序下的前趋和后继结点的指针(这种附加的指针称为"线索")。
2.这种加上了线索的二叉链表称为线索链表,相应的二叉树称为线索二叉树(Threaded BinaryTree)。根据线索性质的不同,线索二叉树可分为前序线索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种。
3.二叉树的遍历本质上是将一个复杂的非线性结构转换为线性结构,使每个结点都有了唯一前驱和后继(第一个结点无前驱,最后一个结点无后继)。对于二叉树的一个结点,查找其左右子女是方便的,其前驱后继只有在遍历中得到。为了容易找到前驱和后继,有两种方法。一是在结点结构中增加向前和向后的指针fwd和bkd,这种方法增加了存储开销,不可取;二是利用二叉树的空链指针。现将二叉树的结点结构重新定义如下:
lchild
ltag
data
rtag
rchild
其中:ltag=0 时lchild指向左子女;
ltag=1 时lchild指向前驱;
rtag=0 时rchild指向右子女;
rtag=1 时rchild指向后继;
代码实现:
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
struct ThrNode //生成线索链表的节点
{
char data;
ThrNode *lchild,*rchild,*pre;
int ltag,rtag;
};
struct Node //生成队列用的结点
{
ThrNode *name;
Node *next;
};
class InThrBitree
{
public:
InThrBitree();
~InThrBitree() ;
ThrNode *Next(ThrNode *p); //寻找线索链表的下一个结点
void FindPre();
void InOrder()
{
InOrder(root); //中序遍历二叉树,结点依次入队
}
void Print();
private:
ThrNode * root;
Node * front,*rear,*s;
ThrNode * Creat(ThrNode *bt); //构造二叉树
void InOrder (ThrNode *bt);
void ThrBiTree(); //生成线索链表
};
InThrBitree::InThrBitree()
{
s=new Node;
s->next=NULL;
front=rear=s; //初始化队列
root=Creat(root);
InOrder();
FindPre();
ThrBiTree();
}
ThrNode * InThrBitree::Creat(ThrNode *bt)
{
char ch;
cin>>ch;
if (ch=='#') bt=NULL;
else
{
bt=new ThrNode;
bt->data=ch;
bt->ltag=0;
bt->rtag=0;
bt->lchild=Creat(bt->lchild);
bt->rchild=Creat(bt->rchild);
}
return bt;
}
void InThrBitree::InOrder(ThrNode* bt)
{
if(bt==NULL) return;
else
{
InOrder(bt->lchild);
s=new Node;
s->name=bt;
bt->pre=NULL;
s->next=NULL;
rear->next=s;
rear=s;
InOrder(bt->rchild);
}
}
void InThrBitree::FindPre()
{
Node *r;
r=front->next->next;
s=front;
while(r!=NULL)
{
s=s->next;
r->name->pre=s->name;
r=r->next;
}
}
void InThrBitree::ThrBiTree()
{
Node *bt=front->next;
while(bt!=NULL)
{
if(bt->name->lchild==NULL)
{
bt->name->ltag=1;
bt->name->lchild=bt->name->pre;
}
if(bt->name->rchild==NULL)
{
bt->name->rtag=1;
}
if(bt->name->pre!=NULL)
{
if(bt->name->pre->rtag==1)
{
bt->name->pre->rchild=bt->name;
}
}
bt=bt->next;
}
}
ThrNode* InThrBitree::Next(ThrNode *p)
{
ThrNode *q;
if(p->rtag==1) q=p->rchild;
else
{
q=p->rchild;
while(q->ltag==0)
q=q->lchild;
}
return q;
}
void InThrBitree::Print()
{
ThrNode *p;
if(root==NULL) return;
p=root;
while(p->ltag==0)
p=p->lchild;
//cout<<p->data;
if(p->lchild==NULL)cout<<setw(3)<<p->ltag<<" "<<setw(6)<<"NULL"<<" "<<setw(5)<<p->data<<" "<<setw(5)<<p->rchild->data<<" "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;
else if(p->rchild==NULL)cout<<setw(3)<<p->ltag<<" "<<setw(6)<<p->lchild->data<<" "<<setw(5)<<p->data<<" "<<setw(5)<<"NULL"<<" "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;
else
cout<<setw(3)<<p->ltag<<" "<<setw(6)<<p->lchild->data<<" "<<setw(5)<<p->data<<" "<<setw(5)<<p->rchild->data<<" "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;
while(p->rchild!=NULL)
{
p=Next(p);
if(p->lchild==NULL)cout<<setw(3)<<p->ltag<<" "<<setw(6)<<"NULL"<<" "<<setw(5)<<p->data<<" "<<setw(5)<<p->rchild->data<<" "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;
else if(p->rchild==NULL)cout<<setw(3)<<p->ltag<<" "<<setw(6)<<p->lchild->data<<" "<<setw(5)<<p->data<<" "<<setw(5)<<"NULL"<<" "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;
else
cout<<setw(3)<<p->ltag<<" "<<setw(6)<<p->lchild->data<<" "<<setw(5)<<p->data<<" "<<setw(5)<<p->rchild->data<<" "<<setw(5)<<p->rtag<<endl;
// cout<<p->data;
}
}
InThrBitree::~InThrBitree()
{
s=front;
while(front!=NULL)
{
s=front;
front=front->next;
delete s;
}
delete front,rear;
}
int main()
{
cout<<"请输入你的二叉树:"<<endl;
InThrBitree mytree;
cout<<endl<<"生成的中序线索链表为:"<<endl;
cout<<endl<<"ltag lchild data rchild rtag"<<endl;
mytree.Print();
return 0;
}
有不懂的朋友可以给我发邮件:951328469@qq.com
有不足的地方也请批评指正.