#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 10
typedef struct BiTNode{
char data;
struct BiTNode *lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;
typedef struct{
BiTree *base;
BiTree *top;
int stacksize;
}SqStack;
void InitStack(SqStack &S){
S.base=(BiTree*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(BiTree));
if(!S.base)
exit(0);
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
}
int GetTop(SqStack S,BiTree &e){
if(S.top==S.base)
return 0;
e=*(S.top-1);
return 1;
}
void Push(SqStack &S,BiTree e){
if(S.top-S.base>=S.stacksize){
S.base=(BiTree*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(BiTree));
if(!S.base)
exit(0);
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*S.top++=e;
}
void Pop(SqStack &S,BiTree &e){
if(S.top==S.base)
exit(0);
e=*--S.top;
}
int StackEmpty(SqStack S){
if(S.top==S.base)
return 1;
return 0;
}
typedef struct QNode{
BiTree tree;
struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct LinkQueue{
QueuePtr fornt;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
void InitQueue(LinkQueue &Q){
Q.fornt=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
Q.fornt->next=NULL;
}
void EnQueue(LinkQueue &Q,BiTree t){
QueuePtr p;
p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
p->tree=t;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
}
int EmptyQueue(LinkQueue Q){
if(Q.fornt==Q.rear)
return 1;
return 0;
}
void DeQueue(LinkQueue &Q,BiTree &t){
QueuePtr p;
if(Q.fornt==Q.rear)
exit(0);
p=Q.fornt->next;
t=p->tree;
Q.fornt->next=p->next;
if(Q.rear==p)
Q.rear=Q.fornt;
free(p);
}
void CreateBiTree(BiTree &T){
char ch;
scanf("%c",&ch);
if(ch=='#')
T=NULL;
else{
T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTree));
if(!T)
exit(0);
T->data=ch;
CreateBiTree(T->lchild);
CreateBiTree(T->rchild);
}
}
void PreOrderTraverse(BiTree T){
if(T){
printf("%c",T->data);
PreOrderTraverse(T->lchild);
PreOrderTraverse(T->rchild);
}
}
void PreOrderTraverseStack(BiTree T){
SqStack S;
BiTree p;
InitStack(S);
p=T;
while (p || !StackEmpty(S)) {
if (p != NULL) {
Push(S,p);
printf("%c",p->data);
p = p->lchild;
}
else {
Pop(S,p);
p = p->rchild;
}
}
}
void InOrderTraverse(BiTree T){
if(T){
InOrderTraverse(T->lchild);
printf("%c",T->data);
InOrderTraverse(T->rchild);
}
}
void InOrderTraverseStack(BiTree T){
SqStack S;
BiTree p;
InitStack(S);
p=T;
while(p || !StackEmpty(S)){
if(p){
Push(S,p);
p=p->lchild;
}
else{
Pop(S,p);
printf("%c",p->data);
p=p->rchild;
}
}
printf("\n");
}
void PostOrderTraverse(BiTree T){
if(T){
PostOrderTraverse(T->lchild);
PostOrderTraverse(T->rchild);
printf("%c",T->data);
}
}
void PostOrderTraverseStack(BiTree T){
SqStack S;
BiTree p;
BiTree q;
if(T){
InitStack(S);
Push(S,T);
while(!StackEmpty(S)){
while(GetTop(S,p) && p)
Push(S,p->lchild);
Pop(S,p);
if(!StackEmpty(S)){
GetTop(S,p);
if(p->rchild)
Push(S,p->rchild);
else{
Pop(S,p);
printf("%c",p->data);
while(!StackEmpty(S) && GetTop(S,q) && q->rchild==p){
Pop(S,p);
printf("%c",p->data);
}
if(!StackEmpty(S)){
GetTop(S,p);
Push(S,p->rchild);
}
}
}
}
}
}
void LevelTraverse(BiTree T){
LinkQueue q;
BiTree p;
InitQueue(q);
p=T;
EnQueue(q,p);
while(!EmptyQueue(q)){
DeQueue(q,p);
printf("%c",p->data);
if(p->lchild!=NULL)
EnQueue(q,p->lchild);
if(p->rchild!=NULL)
EnQueue(q,p->rchild);
}
printf("\n");
}
void BiTreeLeaves(BiTree T){
BiTree p=T;
if(T!=NULL){
if(p->lchild==NULL && p->rchild==NULL)
printf("叶子结点是%c\n",p->data);
if(p->lchild!=NULL)
BiTreeLeaves(p->lchild);
if(p->rchild!=NULL)
BiTreeLeaves(p->rchild);
}
}
void NodeNumber(BiTree T){
LinkQueue q;
BiTree p;
int i=0;
InitQueue(q);
p=T;
EnQueue(q,p);
while(!EmptyQueue(q)){
DeQueue(q,p);
i++;
if(p->lchild!=NULL)
EnQueue(q,p->lchild);
if(p->rchild!=NULL)
EnQueue(q,p->rchild);
}
printf("结点总数为%d\n",i);
}
int main(){
BiTree T;
CreateBiTree(T);
PreOrderTraverse(T);
printf("\n");
PreOrderTraverseStack(T);
printf("\n");
InOrderTraverse(T);
printf("\n");
InOrderTraverseStack(T);
printf("\n");
printf("\n");
PostOrderTraverseStack(T);
printf("\n");
BiTreeLeaves(T);
printf("\n");
LevelTraverse(T);
NodeNumber(T);
return 0;
}