实验五 树

一、       实验目的

1．熟悉二叉树的链式存储结构

2．掌握二叉树的建立、深度优先递归遍历等算法

3．能够利用遍历算法实现一些应用

二、实验内容

1．已知二叉树采用二叉链表存储结构，编写一个算法交换二叉树所有左、右子树的位置，即结点的左子树变为结点的右子树，右子树变为左子树。（文件夹：交换左右子树）

//交换左右子树的程序代码
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
//二叉链表的结构类型定义
const int maxsize=1024;
typedef char datatype;
typedef struct node
{
datatype data;
struct node *lchild,*rchild;
}bitree;


bitree*creattree();
void preorder(bitree*);
bitree*swap(bitree*);


void main()
{
bitree*pb;
pb=creattree();
preorder(pb);
printf("\n");
swap(pb);
preorder(pb);
printf("\n");
}


//二叉树的建立
bitree*creattree()
{
char ch;
bitree*Q[maxsize];
int front,rear;
bitree*root,*s;
root=NULL;
front=1;rear=0;
printf("按层次输入二叉树，虚结点输入'@'，以'#'结束输入：\n");
while((ch=getchar())!='#')
{
s=NULL;
if(ch!='@')
{
s=(bitree*)malloc(sizeof(bitree));
s->data=ch;
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
}
rear++;
Q[rear]=s;
if(rear==1)root=s;
else
{
if(s&&Q[front])
if(rear%2==0)Q[front]->lchild=s;
else Q[front]->rchild=s;
if(rear%2==1)front++;
}
}
return root;
}


//先序遍历按层次输出二叉树
void preorder(bitree*p)
{
if(p!=NULL)
{
printf("%c",p->data);
if(p->lchild!=NULL||p->rchild!=NULL)
{
printf("(");
preorder(p->lchild);
if(p->rchild!=NULL)printf(",");
preorder(p->rchild);
printf(")");
}
}
}


//交换左右子树
bitree * swap(bitree* T )
{
bitree * p;
if( T!= NULL)
{
p=T->lchild;
T->lchild=T->rchild;
T->rchild=p;
swap( T -> lchild);
swap( T->rchild);
}


return T;
}

2．采用二叉链表结构存储一棵二叉树，编写一个算法统计该二叉树中结点总数及叶子结点总数。（文件夹：统计二叉树结点）

//统计结点总数及叶子结点总数的程序代码
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
//二叉链表的结构类型定义
const int maxsize=1024;
typedef char datatype;
typedef struct node
{
datatype data;
struct node *lchild,*rchild;
}bitree;


bitree*creattree();
void preorder(bitree*);
int countnode(bitree*); 
int countleaf(bitree*); 


void main()
{
bitree*root;
int leafnum,nodenum;
root=creattree();
printf("删除子树之前的二叉树：");
preorder(root);
printf("\n");
    nodenum=countnode(root);
    printf("结点总数是：%d\n",nodenum);
leafnum=countleaf(root); 
    printf("叶子结点总数是：%d\n",leafnum);
}


//建立二叉树
bitree*creattree()
{
datatype ch;
bitree*Q[maxsize];
int front,rear;
bitree*root,*s;
root=NULL;
front=1;rear=0;
printf("按层次输入结点值，虚结点输入'@'，以换行符结束：");
while((ch=getchar())!='\n')
{
s=NULL;
if(ch!='@')
{
s=(bitree*)malloc(sizeof(bitree));
s->data=ch;
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
}
rear++;
Q[rear]=s;
if(rear==1)root=s;
else
{
if(s&&Q[front])
if(rear%2==0)Q[front]->lchild=s;
else Q[front]->rchild=s;
if(rear%2==1)front++;
}
}
return root;
}


//先序遍历输出二叉树
void preorder(bitree*p)
{
if(p!=NULL)
{
printf("%c",p->data);
if(p->lchild!=NULL||p->rchild!=NULL)
{
printf("(");
preorder(p->lchild);
if(p->rchild!=NULL) printf(",");
preorder(p->rchild);
printf(")");
}
}
}


//统计结点个数
int countnode(bitree* p)
{
static int count=0;
if (p ==NULL) return 0;
else 
return ( 1+countnode(p->lchild) + countnode (p->rchild));
}








//统计叶子结点个数


int countleaf(bitree* p)
{
static int count1=0;

if(p!=NULL)
{
count1 = countleaf(p->lchild);
if( (p->lchild==NULL) && (p->rchild == NULL)) count1=count1+1;
count1=countleaf(p->rchild);
}
return count1;
}