[数据结构]程杰 线索二叉树代码

算法演示可以参见这里：http://sjjg.js.zwu.edu.cn/SFXX/sf1/zxxsh.html

#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
/*线索二叉树----Threaded Binary Tree
 * 二叉树线索化的目的是更好地利用空间和时间。
 * 1、普通的二叉树会有不少闲置的空指针
 * 2、如果能在创建树的时候让一些节点记住它的前驱和后继，这将能在很大的程度地方便操作。
 * */
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */

typedef int Status;	/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */
typedef char TElemType;
typedef enum {Link,Thread} PointerTag;	/* Link==0表示指向左右孩子指针, */
										/* Thread==1表示指向前驱或后继的线索 */
typedef  struct BiThrNode	/* 二叉线索存储结点结构 */
{
	TElemType data;	/* 结点数据 */
	struct BiThrNode *lchild, *rchild;	/* 左右孩子指针 */
	PointerTag LTag;
	PointerTag RTag;		            /* 左右标志 */
	//LTag为0的时候，指向该节点的左孩子，为1的时候指向该节点的前驱。
	//RTag为0的时候，指向该节点的右孩子，为1的时候指向该节点的后继。
} BiThrNode, *BiThrTree;

TElemType Nil='#'; /* 字符型以空格符为空 */

BiThrTree pre; /* 全局变量,始终指向刚刚访问过的结点 */

Status visit(TElemType e)
{
	printf("%c ",e);
	return OK;
}

/* 按前序输入二叉线索树中结点的值,构造二叉线索树T */
/* 0(整型)/空格(字符型)表示空结点 */
Status CreateBiThrTree(BiThrTree *T)
{
	TElemType h;
	scanf("%c",&h);
	//如果h==Nil
	if(h==Nil)
		*T=NULL;
	else
	{
		*T=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode));
		if(!*T)
			exit(OVERFLOW);
		(*T)->data=h; /* 生成根结点(前序) */
		CreateBiThrTree(&(*T)->lchild); /* 递归构造左子树 */
		if((*T)->lchild) /* 有左孩子 */
			(*T)->LTag=Link;
		CreateBiThrTree(&(*T)->rchild); /* 递归构造右子树 */
		if((*T)->rchild) /* 有右孩子 */
			(*T)->RTag=Link;
	}
	return OK;
}



/* 中序遍历进行中序线索化 */
void InThreading(BiThrTree p)
{
	if(p)
	{
		InThreading(p->lchild); /* 递归左子树线索化 */
		
		//线索化功能开始
		if(!p->lchild) /* 没有左孩子 */
		{
			p->LTag=Thread; /* 前驱线索 */
			p->lchild=pre; /* 左孩子指针指向前驱 */
		}
		if(!pre->rchild) /* 前驱没有右孩子 */
		{
			pre->RTag=Thread; /* 后继线索 */
			pre->rchild=p; /* 前驱右孩子指针指向后继(当前结点p) */
		}
		pre=p; /* 保持pre指向p的前驱 */
		//线索化功能结束
		
		InThreading(p->rchild); /* 递归右子树线索化 */
	}
}

/* 中序遍历二叉树T,并将其中序线索化,Thrt指向头结点 */
Status InOrderThreading(BiThrTree *Thrt,BiThrTree T)
{
	*Thrt=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode));
	if(!*Thrt)
		exit(OVERFLOW);
	(*Thrt)->LTag=Link; /* 建头结点 */
	(*Thrt)->RTag=Thread;
	(*Thrt)->rchild=(*Thrt); /* 右指针回指 */
	if(!T) /* 若二叉树空,则左指针回指 */
		(*Thrt)->lchild=*Thrt;
	else
	{
		(*Thrt)->lchild=T;
		pre=(*Thrt);
		InThreading(T); /* 中序遍历进行中序线索化 */
		pre->rchild=*Thrt;
		pre->RTag=Thread; /* 最后一个结点线索化 */
		(*Thrt)->rchild=pre;
	}
	return OK;
}

/* 中序遍历二叉线索树T(头结点)的非递归算法 */
Status InOrderTraverse_Thr(BiThrTree T)
{
	BiThrTree p;
	p=T->lchild; /* p指向根结点 */
	while(p!=T)
	{ /* 空树或遍历结束时,p==T */
		while(p->LTag==Link)
			p=p->lchild;
		if(!visit(p->data)) /* 访问其左子树为空的结点 */
			return ERROR;
		while(p->RTag==Thread&&p->rchild!=T)
		{
			p=p->rchild;
			visit(p->data); /* 访问后继结点 */
		}
		p=p->rchild;
	}
	return OK;
}

int main()
{
	BiThrTree H,T;
	printf("请按前序输入二叉树(如:'ABDH##I##EJ###CF##G##')\n");
 	CreateBiThrTree(&T);              /* 按前序产生二叉树 */
	InOrderThreading(&H,T);           /* 中序遍历,并中序线索化二叉树 */
	printf("中序遍历(输出)二叉线索树:\n");
	InOrderTraverse_Thr(H);           /* 中序遍历(输出)二叉线索树 */
	printf("\n");

	return 0;
}