种一棵顺序存储的二叉树

简介：“种”了一棵顺序存结构存储string类型结点的二叉树，并层序输出结点的数据，并实现各个结点的“自我介绍”，内容包括自己、双亲、孩子、兄弟。

直接上“码”

类的定义：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

const int MaxSize=100;
class TreeQ
{
public:
	TreeQ()
	{
	   int i;
	   for(i=0;i<MaxSize;i++)
	   {
	      Tree[i]="none";
	   }
	}
	void createTreeQ(string Tree[]);  
	~TreeQ(){}
	int TreeEmpty(string Tree[]);
	void leverPrint(string Tree[]);
	string Parent(string Tree[],string e);
	string Lchild(string Tree[],string e);
	string Rchild(string Tree[],string e);
	string Lsibling(string Tree[],string e);
	string Rsibling(string Tree[],string e);
	string Print_leave(string Tree[]);
    void Print_family(string Tree[]);

private:
	string Tree[MaxSize];
};

函数定义

void TreeQ::createTreeQ(string Tree[])
{
  int i=0;
  int j;
  cout<<"请按层序输入结点的值（字符串），none表示空节点，输入out结束，结点数为<="<<MaxSize<<":"<<endl;
  while(1)
  {
	  cin>>Tree[i];
	  if(Tree[i]=="out")
	  {
		  Tree[i]="none";
		  j=i;
		  for(j;j<MaxSize;j++)
		  {
		   Tree[j]="none";
		  }
		  break;
	  }
	  i++;
  };
  
}

int TreeQ::TreeEmpty(string Tree[])
{
   if(Tree[0]=="none")
	   return 1;
   else
	   return 0;
}

void TreeQ::leverPrint(string Tree[])
{
   int i=MaxSize-1,j;
   while(Tree[i]=="none")
	   i--;    //找到最后一个非空的结点
   for(j=0;j<=i;j++)
   {
      if(Tree[j]!="none")
	  {
	     cout<<Tree[j]<<'\t';
	  }
   }
}

string TreeQ::Parent(string Tree[],string e)
{
	int i;
	if(Tree[0]=="none")
		return "none";
	for(i=1;i<MaxSize;i++)
	{
	   if(Tree[i]==e)
	   {
	      return Tree[(i+1)/2-1];
	   }  
	 
	}
	 return "none";
}

string TreeQ::Lchild(string Tree[],string e)
{
	int i;
	if(Tree[0]=="none")
		return "none";
	for(i=0;i<MaxSize;i++)
	{
	   if(Tree[i]==e)
	   {
	      return Tree[i*2+1];
	   } 
	 
	}
	return "none";
}

string TreeQ::Rchild(string Tree[],string e)
{
	int i;
	if(Tree[0]=="none")
		return "none";
	for(i=0;i<MaxSize;i++)
	{
	   if(Tree[i]==e)
	   {
	      return Tree[i*2+2];
	   }   
	}
	 return "none";
}

string TreeQ::Lsibling(string Tree[],string e)
{
	int i;
	if(Tree[0]=="none")
		return "none";
	for(i=1;i<MaxSize;i++)
	{
	   if(Tree[i]==e&&i%2==0)  //找到e且序号为偶数
	   {
	      return Tree[i-1];
	   }
	     
	}
	 return "none";
}

string TreeQ::Rsibling(string Tree[],string e)
{
	int i;
	if(Tree[0]=="none")
		return "none";
	for(i=1;i<MaxSize;i++)
	{
	   if(Tree[i]==e&&i%2)  //找到e且序号为奇数
	   {
	      return Tree[i+1];
	   }
	    
	   
	}
	  return "none";
}

string TreeQ::Print_leave(string Tree[])
{
   int i=MaxSize-1,j;
   if(Tree[0]=="none")
		return "none";
   
   else{
	while(Tree[i]!="none")
	i--;    //找到最后一个非空的结点
	for(j=0;j<i;j++)
	{
	   if(Tree[j]!="none"&&Tree[2*j+1]=="none"&&Tree[2*j+2]=="none")
	   {
	      cout<<Tree[j]<<'\t';
	   }
	}
	return "结束";
   }
}

void TreeQ::Print_family(string Tree[])
{
   int i=MaxSize-1,j;
   while(Tree[i]=="none")
	   i--;    //找到最后一个非空的结点
   for(j=0;j<=i;j++)
   {
      if(Tree[j]!="none")
	  {
	     cout<<"我是"<<Tree[j]<<"，";
		 cout<<"双亲是"<<Parent(Tree,Tree[j])<<"，";
		 cout<<"左孩子是"<<Lchild(Tree,Tree[j])<<"，";
		 cout<<"右孩子是"<<Rchild(Tree,Tree[j])<<"，";
		 cout<<"左兄弟是"<<Lsibling(Tree,Tree[j])<<"，";
		 cout<<"右兄弟是"<<Rsibling(Tree,Tree[j])<<'\n'<<endl;
	  }
   }
}

主函数

int main()
{
   string Tree[MaxSize];
   string e;
   TreeQ one;
   one.createTreeQ(Tree);
   cout<<'\n'<<"输出为1，表示树为空，输出为0，表示树不为空："<<'\t'<<one.TreeEmpty(Tree)<<endl;
   cout<<"层序输出"<<endl;
   one.leverPrint(Tree);
   cout<<'\n'<<"请问需要查询谁的双亲"<<endl;
   cin>>e;
   cout<<'\n'<<"双亲是："<<one.Parent(Tree,e)<<endl;
   cout<<'\n'<<"请问需要查询谁的左孩子"<<endl;
   cin>>e;
   cout<<'\n'<<"左孩子是："<<one.Lchild(Tree,e)<<endl;
   cout<<'\n'<<"请问需要查询谁的右孩子"<<endl;
   cin>>e;
   cout<<'\n'<<"右孩子是："<<one.Rchild(Tree,e)<<endl;
   cout<<'\n'<<"请问需要查询谁的左兄弟"<<endl;
   cin>>e;
   cout<<'\n'<<"左兄弟是："<<one.Lsibling(Tree,e)<<endl;
    cout<<'\n'<<"请问需要查询谁的右兄弟"<<endl;
   cin>>e;
   cout<<'\n'<<"右兄弟是："<<one.Rsibling(Tree,e)<<endl;
   cout<<'\n'<<"叶子有：";
   one.Print_leave(Tree);
   cout<<'\n'<<endl;
   cout<<"接下来是自我介绍："<<endl;
   one.Print_family(Tree);
   return 0;
}

我“种”的树长这样的

在运行截图中是这样的

总结

1. 在顺序存储结构中，使用了一组连续的存储单元存放结点。序号为i的结点（根结点除外），其双亲序号为（i+1）/2-1,其左右孩子的序号分别为2i+1和2i+2

 

2. 二叉树的顺序存储结构比较适合存完全二叉树或近完全二叉树，树中结点的序号可以唯一反映出结点之间的逻辑关系同时节省空间，否则会浪费大量的存储空间去存放空结点。

 

3.我“种”的是一颗普通的二叉树，但只需要增加一个空的结点，就可以补全为完全二叉树，所以这棵树适合用顺序存储的方法来“种”；另一方面在写程序时没有想到使用递归函数，而是采用了for循环，导致程序代码比较繁杂；但是清晰易懂。

“种”树的过程还是很好玩的，有事没事就多“种”树，种多了就知道种的方法了！