第十周 项目1 二叉树算法库

问题描述及代码：

/*     
*烟台大学计控学院      
*作    者：白晓娟 
*完成日期：2016年11月10日  
*问题描述：定义二叉树的链式存储结构，实现其基本运算，并完成测试。   
要求：   
　　1、头文件btree.h中定义数据结构并声明用于完成基本运算的函数。对应基本运算的函数包括：  
  
void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);        //由str串创建二叉链  
BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x);     //返回data域为x的节点指针  
BTNode *LchildNode(BTNode *p);      //返回*p节点的左孩子节点指针  
BTNode *RchildNode(BTNode *p);      //返回*p节点的右孩子节点指针  
int BTNodeDepth(BTNode *b);     //求二叉树b的深度  
void DispBTNode(BTNode *b);     //以括号表示法输出二叉树  
void DestroyBTNode(BTNode *&b);     //销毁二叉树1  
　　2、在btree.cpp中实现这些函数   
　　3、在main函数中完成测试，包括如下内容：   
　　（1）用”A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))”创建如图的二叉树用于测试。   
   
　　（2）输出二叉树   
　　（3）查找值为’H’的节点，若找到，输出值为’H’的节点的左、右孩子的值   
　　（4）求高度二叉树高度   
　　（5）销毁二叉树   
*/
// btree.h
//#ifndef BTREE_H_INCLUDED    
//#define BTREE_H_INCLUDED 
#define MaxSize 100    
typedef char ElemType;    
typedef struct node    
{    
    ElemType data;              //数据元素    
    struct node *lchild;        //指向左孩子    
    struct node *rchild;        //指向右孩子    
} BTNode;    
void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);        //由str串创建二叉链    
BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x);     //返回data域为x的节点指针    
BTNode *LchildNode(BTNode *p);  //返回*p节点的左孩子节点指针    
BTNode *RchildNode(BTNode *p);  //返回*p节点的右孩子节点指针    
int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉树b的深度    
void DispBTNode(BTNode *b); //以括号表示法输出二叉树    
void DestroyBTNode(BTNode *&b);  //销毁二叉树   
//btree.cpp


#include <stdio.h>    
#include <malloc.h>    
#include "btree.h"    
    
void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)     //由str串创建二叉链    
{    
    BTNode *St[MaxSize],*p=NULL;    
    int top=-1,k,j=0;    
    char ch;    
    b=NULL;             //建立的二叉树初始时为空    
    ch=str[j];    
    while (ch!='\0')    //str未扫描完时循环    
    {    
        switch(ch)    
        {    
        case '(':    
            top++;    
            St[top]=p;    
            k=1;    
            break;      //为左节点    
        case ')':    
            top--;    
            break;    
        case ',':    
            k=2;    
            break;                          //为右节点    
        default:    
            p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));    
            p->data=ch;    
            p->lchild=p->rchild=NULL;    
            if (b==NULL)                    //p指向二叉树的根节点    
                b=p;    
            else                            //已建立二叉树根节点    
            {    
                switch(k)    
                {    
                case 1:    
                    St[top]->lchild=p;    
                    break;    
                case 2:    
                    St[top]->rchild=p;    
                    break;    
                }    
            }    
        }    
        j++;    
        ch=str[j];    
    }    
}    
BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x)  //返回data域为x的节点指针    
{    
    BTNode *p;    
    if (b==NULL)    
        return NULL;    
    else if (b->data==x)    
        return b;    
    else    
    {    
        p=FindNode(b->lchild,x);    
        if (p!=NULL)    
            return p;    
        else    
            return FindNode(b->rchild,x);    
    }    
}    
BTNode *LchildNode(BTNode *p)   //返回*p节点的左孩子节点指针    
{    
    return p->lchild;    
}    
BTNode *RchildNode(BTNode *p)   //返回*p节点的右孩子节点指针    
{    
    return p->rchild;    
}    
int BTNodeDepth(BTNode *b)  //求二叉树b的深度    
{    
    int lchilddep,rchilddep;    
    if (b==NULL)    
        return(0);                          //空树的高度为0    
    else    
    {    
        lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild);   //求左子树的高度为lchilddep    
        rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild);   //求右子树的高度为rchilddep    
        return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1);    
    }    
}    
void DispBTNode(BTNode *b)  //以括号表示法输出二叉树    
{    
    if (b!=NULL)    
    {    
        printf("%c",b->data);    
        if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)    
        {    
            printf("(");    
            DispBTNode(b->lchild);    
            if (b->rchild!=NULL) printf(",");    
            DispBTNode(b->rchild);    
            printf(")");    
        }    
    }    
}    
void DestroyBTNode(BTNode *&b)   //销毁二叉树    
{    
    if (b!=NULL)    
    {    
        DestroyBTNode(b->lchild);    
        DestroyBTNode(b->rchild);    
        free(b);    
    }    
}    

//main.cpp
#include"btree.h"    
#include<stdio.h>    
int main()    
{    
    BTNode *b,*p,*lp,*rp;;    
    printf("  (1)创建二叉树:");    
    CreateBTNode(b,"k(v(n,h(n(J,h(L,b(,N))))),i(F,o(,n)))");    
    printf("\n");    
    printf("  (2)输出二叉树:");    
    DispBTNode(b);    
    printf("\n");    
    printf("  (3)查找H节点:");    
    p=FindNode(b,'H');    
    if (p!=NULL)    
    {    
        lp=LchildNode(p);    
        if (lp!=NULL)    
            printf("左孩子为%c ",lp->data);    
        else    
            printf("无左孩子 ");    
        rp=RchildNode(p);    
        if (rp!=NULL)    
            printf("右孩子为%c",rp->data);    
        else    
            printf("无右孩子 ");    
    }    
    else    
        printf(" 未找到！");    
    printf("\n");    
    printf("  (4)二叉树b的深度:%d\n",BTNodeDepth(b));    
    printf("  (5)释放二叉树b\n");    
    DestroyBTNode(b);    
    return 0;    
}    

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