#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include "LinkQueue.h"
#include "LinkStack.h"
/*
前序遍历:先中 再左 再右
中序遍历:先左 再中 再右
后序遍历:先左 再右 再中
*/
typedef struct _Tag_BiNode//节点结构体
{
char ch;
struct _Tag_BiNode *lchild;
struct _Tag_BiNode *rchild;
}BiNode;
BiNode *CreateBiNode(char ch, BiNode *lchild,BiNode *rchild)//创建二叉树节点
{
BiNode *p = (BiNode *)malloc(sizeof(BiNode));
if (p == NULL)
{
return NULL;
}
p->ch = ch;
p->lchild = lchild;
p->rchild = rchild;
return p;
}
BiNode *CreateTree()
{
BiNode *node1 = CreateBiNode('A',NULL,NULL);
BiNode *node2 = CreateBiNode('B',NULL,NULL);
BiNode *node3 = CreateBiNode('C',NULL,NULL);
BiNode *node4 = CreateBiNode('D',NULL,NULL);
BiNode *node5 = CreateBiNode('E',NULL,NULL);
BiNode *node6 = CreateBiNode('F',NULL,NULL);
BiNode *node7 = CreateBiNode('G',NULL,NULL);
BiNode *node8 = CreateBiNode('H',NULL,NULL);
node1->lchild = node2;
node1->rchild = node6;
node2->rchild = node3;
node3->lchild = node4;
node3->rchild = node5;
node6->rchild = node7;
node7->lchild = node8;//先序遍历 ABCDEFGH 中序遍历 BDCEAFHG 后序遍历 DECBHGFA
return node1;
}
void recursion(BiNode *root)//递归遍历
{
if (root == NULL)
{
return;
}
//printf("%c", root->ch);//打印节点 前序遍历
recursion(root->lchild);//递归打印左孩子
//printf("%c", root->ch);//打印节点 中序遍历
recursion(root->rchild);//递归打印右孩子
printf("%c", root->ch);//打印节点 后序遍历
}
void CaculateLeavesNum(BiNode *root,int *num)//递归计算叶子节点数
{
if (root == NULL)//如果节点为空 则返回
{
return ;
}
if (root->lchild == NULL && root->rchild == NULL)//如果当前节点左右节点都为空 则叶子节点数加一
{
(*num)++;
}
CaculateLeavesNum(root->lchild,num);//计算左孩子
CaculateLeavesNum(root->rchild,num);//计算右孩子
}
int TreeHeight(BiNode *root)//递归计算树的高度
{
if (root == NULL)//如果节点为空返回
{
return 0;
}
int LeftTreeHeight = TreeHeight(root->lchild);//计算左子树高度
int RightTreeHeight = TreeHeight(root->rchild);//计算右子数高度
return LeftTreeHeight > RightTreeHeight ? LeftTreeHeight + 1 : RightTreeHeight + 1;//返回左右子树中最高的
}
BiNode * CopyTree(BiNode * root)//拷贝树
{
if (root == NULL)//如果节点为空,返回空
{
return NULL;
}
BiNode *lchild = CopyTree(root->lchild);//拷贝左子树 , 接受返回的地址
BiNode *rchild = CopyTree(root->rchild);//拷贝右子树 , 接受返回的地址
BiNode *newnode = (BiNode *)malloc(sizeof(BiNode));//建立一个新的节点
newnode->ch = root->ch;//保存当前节点的数据
newnode->lchild = lchild;//左子树
newnode->rchild = rchild;//右子树
return newnode;//返回新节点
}
void FreeBiNode(BiNode *root)
{
if (root == NULL)
{
return;
}
//释放左子树
FreeBiNode(root->lchild);
//释放右子树
FreeBiNode(root->rchild);
//释放根节点
free(root);
}
/*
二叉树层序遍历:
1 先初始化队列,然后把根节点入队
2 while循环
{
(1) 从队列中获取对头元素并输出
(2)循环结束的标志是队列为空,如果左子树不为空,左子树入队列
右子树不为空,右子树入队列
}
*/
void ForeachBinaryTree(BiNode * root)//层序遍历二叉树
{
if (root == NULL)
{
return;
}
LQueue *queue = Init_LinkQueue();//初始化队列
if (queue == NULL)
{
return;
}
Push_LinkQueue(queue, root);//根节点入队列
while (GetSize_LinkQueue(queue) > 0)//如果队列不为空
{
BiNode *temp = (BiNode *)GetFront_LinkQueue(queue);//获取队头
printf("%c", temp->ch);//打印队头
Pop_LinkQueue(queue);//删除队头
if (temp->lchild != NULL)//如果左节点不为空,左节点入队列
{
Push_LinkQueue(queue, temp->lchild);
}
if (temp->rchild != NULL)//如果右节点不为空,右节点入队列
{
Push_LinkQueue(queue, temp->rchild);
}
}
printf("\n");
Destroy_LinkQueue(queue);//销毁队列
}
/*
二叉树非递归遍历(前序遍历 , 中序遍历 ,后序遍历):
将树的节点存放在结构体内,结构体内包含一个标志位,任何节点第一次入栈时置为False,第二次入栈时置为True
步骤:
1 先初始化栈
2 根节点入栈 第一次入栈标志位为False
3 while 循环(如果栈不为空)
{
(1)获取栈顶元素,栈顶元素出栈
(2)如果获得栈顶元素为空,则跳过本次循环,如果获得的栈顶元素不为空的话,如果标志位为True,则输出
(3)如果获得的栈顶元素标志位为False,该节点的右孩子入栈(标志位为False),再左孩子入栈(标志位为False),根节点入栈(第二次入栈根节点为True)
前序遍历(此时为逆序 先右 再左 再中) 中序遍历(右 中 左) 后序遍历(中 右 左)
}
*/
typedef struct _Tag_Info
{
BiNode *root;
bool flag;
}Info;
Info * CreateNode(BiNode *root, bool flag)
{
if (root == NULL)
{
return NULL;
}
Info * newnode = (Info *)malloc(sizeof(Info));
if (newnode == NULL)
{
return NULL;
}
newnode->root = root;
newnode->flag = flag;
return newnode;
}
void ForeachNoRecusion(BiNode * root)//非递归遍历
{
if (root == NULL)
{
return;
}
LStack *stack = Init_LinkStack();//初始化栈
if (stack == NULL)
{
return;
}
Push_LinkStack(stack,CreateNode(root,false));
while (GetSize_LinkStack(stack) > 0)
{
Info * temp = (Info *)Top_LinkStack(stack);//获取栈顶元素
if (temp == NULL)
{
return;
}
Pop_LinkStack(stack);//出栈
if (temp->root == NULL)
{
continue;
}
if (temp->flag == true)//如果标志位为TRUE
{
printf("%c", temp->root->ch);
free(temp);//第二次出栈的时候,就可以释放内存了
}
else//如果标志位为FALSE
{
Push_LinkStack(stack, CreateNode(temp->root, true));//此处的入栈顺序与(前序遍历 中序遍历 后序遍历相反)(例如: 前序遍历 入栈顺序为右 左 中)
Push_LinkStack(stack,CreateNode(temp->root->rchild, false));
Push_LinkStack(stack, CreateNode(temp->root->lchild, false));
}
}
Destroy_LinkStack(stack);
}
void test()
{
BiNode * root = NULL;
root = CreateTree();//获取一棵树
recursion(root);//递归遍历
printf("\n");
int num = 0;
CaculateLeavesNum(root, &num);//计算叶子节点数
printf("当前叶子节点数为:%d\n", num);
int height = TreeHeight(root);//获取树的高度
printf("当前树的高度为%d\n", height);
BiNode *copy_tree = CopyTree(root);//拷贝树
recursion(copy_tree);//遍历
printf("\n");
ForeachBinaryTree(root);//非递归层序遍历
ForeachNoRecusion(root);
printf("\n");
FreeBiNode(root);//释放
FreeBiNode(copy_tree);//释放
}
void main()
{
test();
system("pause");
}
二叉树(递归遍历和非递归遍历)(递归求树的高度以及叶子节点数和拷贝树)
最新推荐文章于 2023-01-15 17:24:18 发布