二叉树 常见操作

一般是没有什么动力自己写代码来实践数据结构的，可能还是因为数据结构老师留了新的作业2333.，作业是这样的：

嗯。。其实每一道题都是很经典的算法，一篇博文应该是放不下的，先大体总结一下系列做法，很多都是借鉴的大牛2333，个人的一点小想法其实就是3和4.3中对应森林的叶子结点其实就是二叉树结构中没有左子树的结点，在先序遍历的过程中稍加记录就好。而4呢，就在于满二叉树和完全二叉树的对应结点序号一致就好

代码：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<queue>
using namespace std;
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define maxn 100
int cnt=0;
int len=0;
int res=0;
int height;
int tag[maxn];
typedef char TElemType;
typedef struct BiTNode{
	TElemType data;
	struct BiTNode *lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;
typedef struct{
	int top;
	BiTree data[maxn];
}SqStack;
typedef struct{
	BiTree *base;
	BiTree *top;
	int stacksize;
	int llen;
}stack;
void InitStack(stack &s){
	s.base=(BiTree*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(BiTree));
	if(!s.base) exit(0);
	s.top=s.base;
	s.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
	s.llen=0;	
}
void push(stack &s,BiTree e){
	if(s.top-s.base>=s.stacksize){
		s.base=(BiTree*)realloc(s.base,(s.stacksize+STACK_INIT_SIZE)*sizeof(BiTree));
		if(!s.base) exit(0);
		s.top=s.base+s.stacksize;
		s.stacksize+=STACK_INIT_SIZE;
	}
	*s.top++=e;
	s.llen++;
}
void pop(stack &s){
	if(s.top==s.base) exit(0);
	//e=*--s.top;
	s.top--;
	s.llen--;
}
BiTree Top(stack s){
	if(s.top==s.base) exit(0);
	BiTree e;
	e=*(s.top-1);
	return e;
}
int isEmpty(stack s)
{
	if(s.base==s.top)
	return 1;
	else
	return 0;
}
BiTree CreateBiTree(BiTree &T) { 
  // 按先序次序输入二叉树中结点的值（一个字符），空格字符表示空树，
  // 构造二叉链表表示的二叉树T。
  char ch;
  scanf("%c",&ch);
  fflush(stdin);
  if (ch=='#') T = NULL;
  else {
    if (!(T = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)))) exit(0);
    T->data = ch;              // 生成根结点
    CreateBiTree(T->lchild);   // 构造左子树
    CreateBiTree(T->rchild);   // 构造右子树
  }
  return T;
} // CreateBiTree
void PreorderTraverse(BiTree T)
{
	SqStack s;
	BiTree p;
	s.top=-1;
	p=T;
	while(p)
	{
		while(p){
		printf("%c",p->data);
		if(p->rchild)
		{
			if(s.top==maxn) exit(0);
			else s.data[++s.top]=p->rchild;
		}
		else
		res++;
		p=p->lchild;
		}
		if(s.top!=-1) p=s.data[s.top--];
	}
	printf("\n");
}
int TreeDeep(BiTree BT ){
      int deeptree=0;
      stack S;
      InitStack(S);
      BiTree p=BT;
      while(p!=NULL||!isEmpty(S)){
          while(p!=NULL){
              push(S,p);
              //push(tag,0);
              tag[len++]=0;
             p=p->lchild;
        }
         if(tag[len-1]==1){
             deeptree=deeptree>S.llen?deeptree:S.llen;
             pop(S);
             len--;
             p=NULL;
         }else{
             p=Top(S);
             p=p->rchild;
             len--;
             //push(tag,1);
             tag[len++]=1;
         }
     }
     height=deeptree;
     printf("%d\n",deeptree);
     return deeptree;
}
int getlevelnode(BiTree proot, int k)
{
    if(proot == NULL || k == 0)
        return 0;

    int cur_level_size = 0;//当前层的节点个数
    int cur_level = 0;  //当前层数

    queue <BiTree> que;
    que.push(proot);
    while (!que.empty())
    {
        ++cur_level;
        cur_level_size = que.size();
        if(cur_level == k)//当到第k层时
            break;

        int temp_count = 0;
        //当前层的所有节点出队，下一层的结点入队
        while (temp_count < cur_level_size) 
        {
            ++temp_count;
            proot = que.front();
            que.pop();
            if (proot->lchild != NULL)
                que.push(proot->lchild);
            if (proot->rchild != NULL)
                que.push(proot->rchild);
        }       
    }
    while(!que.empty())
        que.pop();//清空队列
    if(cur_level == k)
        return cur_level_size;
    return 0;
}
bool IsFullBitree(BiTree  T)//
{
     queue<BiTree> Q;
     BiTree p;
     bool flag=false;
     if(T!=0)
     {
 		Q.push(T);
	    while(!Q.empty())
 		{
 			p=Q.front();
 			Q.pop();
      		if(!p)
  			flag=true;
  			else if(flag)
    		return false;
  			else
  			{	  	
    			Q.push(p->lchild);
				Q.push(p->rchild);    
			}
 		}
 }
 return true;
}
int main()
{
	BiTree al;
	printf("先序建树2333:\n");
	CreateBiTree(al);
	printf("先序遍历结果为:\n");
	PreorderTraverse(al);
	printf("树的深度为");
	TreeDeep(al);
	for(int i=1;i<=height;i++)
	printf("第%d层结点数为%d\n",i,getlevelnode(al,i));
	printf("二叉树对应的森林的叶子结点数为:");
	printf("%d\n",res);
	if(IsFullBitree(al))
	printf("这是一棵完全二叉树\n");
	else
	printf("这不是一棵完全二叉树\n");
	return 0; 
}
/*
struct node {
    int val;
    struct node* left;
    struct node* right;
};
 
int height(struct node* root)
{
    int h, lh, rh;
    if ( root == NULL)
        return -1;//这里返回-1表示叶子节点的高度为0，若规定叶子节点的高度为1，这里返回0即可
    lh = height(root->left);
    rh = height(root->right);
    if (lh > rh) 
        h = lh + 1;
    else 
        h = rh + 1;
    return h;
}*/ 

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