二叉樹面試（三）

/*
面試（三）
開發環境：Visual Studio 2008
開發語言：C語言
要 求：
請根據下列程序中的CreateTree函數繪製程序流程圖（或N-S圖）。
請根據下列程序中的OutputByLayer函數繪製程序流程圖（或N-S圖）。
請根據下列程序中的PreOrder函數繪製程序流程圖（或N-S圖）。
請根據下列程序中的InOrder函數繪製程序流程圖（或N-S圖）。
請根據下列程序中的LastOrder函數繪製程序流程圖（或N-S圖）。
時 間：20-30分鐘

得分標準：
1.使用括弧表示法非遞推建立二叉樹（10分）
2.按層輸出二叉樹，並統計二叉樹的結點個數，及該二叉樹的深度（高度）（20分）
3.非遞歸先序遍歷二叉樹（10分）
4.非遞歸中序遍歷二叉樹（10分）
5.非遞歸後序遍歷二叉樹（20分）
6.口述算法（30分）
*7.請指出該程序的算法缺陷，並給出解決辦法。

考覈標準：
1.程序流程圖（或N-S圖）結構不清楚者，此題直接（0分）
2.口述算法思路不清晰者（0分）

考覈小組：張一濤

批註評語：CreateTree函數算法缺陷在於，當使用括弧表示法非遞歸建立二叉樹時，所輸出的字符串長度超過100，無法建立二叉樹。當時二叉樹的結點超過100時，OutputByLayer函數、PreOrder函數、InOrder函數和LastOrder函數將出現錯誤。解決辦法：使用鏈棧、鏈隊、循環隊列。

*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct BTree
{
    char data;
    struct BTree *Lchild,*Rchild;
}Tree;

Tree *CreateTree(Tree *Root,char *str)
{
    Tree *s[100],*p;
    int i=0,k=0,top=0;
    Root=NULL;
    p=NULL;
    for(i=0;str[i]!='\0';i++)
    {
        if(str[i]=='(')
        {   s[top++]=p;k=1;}
        else
        if(str[i]==')')
            top--;
        else
        if(str[i]==',')
            k=2;
        else
        {
            p=(Tree *)malloc(sizeof(Tree));
            p->data=str[i];
            p->Lchild=NULL;
            p->Rchild=NULL;
            if(Root==NULL)
                Root=p;
            else
            {
                if(k==1)
                    s[top-1]->Lchild=p;
                else
                    s[top-1]->Rchild=p;
            }
        }
    }
    return Root;
}
void PreRecursion(Tree *r){  
    if(r){  
        printf("%c ",r->data);  
        PreRecursion(r->Lchild); 
        PreRecursion(r->Rchild);  
    }  
}
void InRecursion(Tree *r){  
    if(r){  
        InRecursion(r->Lchild); 
        printf("%c ",r->data);
        InRecursion(r->Rchild);  
    }  
}
void LastRecursion(Tree *r){  
    if(r){  
        LastRecursion(r->Lchild); 
        LastRecursion(r->Rchild);  
        printf("%c ",r->data);
    }  
}
void LastOrder(Tree *r)
{
    Tree *stack[100];
    Tree *cur;
    Tree *pre=NULL;
    int i=-1;
    stack[++i]=r;
    while(i!=-1)
    {
        cur=stack[i];
        if((cur->Lchild==NULL&&cur->Rchild==NULL)||(pre!=NULL&&(pre==cur->Lchild||pre==cur->Rchild)))
        {
            printf("%c ",cur->data);  
            i--;
            pre=cur; 
        }
        else
        {
            if(cur->Rchild!=NULL)
                stack[++i]=cur->Rchild;
            if(cur->Lchild!=NULL)
                stack[++i]=cur->Lchild;
        }
    }
}
void PreOrder(Tree *r)
{
    Tree *s[100],*p=r;
    int top=-1;
    while(p!=NULL||top!=-1)
    {
        while(p!=NULL)
        {
            printf("%c ",p->data);
            s[++top]=p;
            p=p->Lchild;
        }
        if(top!=-1)
        {
            p=s[top--];         
            p=p->Rchild;
        }
    }
}

void InOrder(Tree *r)
{
    Tree *s[100],*p=r;
    int top=-1;
    while(p!=NULL||top!=-1)
    {
        while(p!=NULL)
        {
            s[++top]=p;
            p=p->Lchild;
        }
        if(top!=-1)
        {
            p=s[top];
            printf("%c ",p->data);
            top--;
            p=p->Rchild;
        }
    }
}

void FreeTree(Tree *R)
{
    if(R!=NULL)
    {
        FreeTree(R->Lchild);
        FreeTree(R->Rchild);
        free(R);
    }
}

void OutputByLayer(Tree *R)
{
    Tree *Stack[100];
    int cur=0,last=0,tmp;
    int high=0;
    if(R==NULL)
        return ;
    Stack[last++]=R;
    while(cur<last)
    {
        tmp=last;
        while(cur < tmp)
        {
            printf("%c ",Stack[cur]->data);
            if(Stack[cur]->Lchild!=NULL)
                Stack[last++]=Stack[cur]->Lchild;
            if(Stack[cur]->Rchild!=NULL)
                Stack[last++]=Stack[cur]->Rchild;
            ++cur;
        }
        printf("\n");
        high++;
    }
    printf("The Tree is Node:%d\n",last);
    printf("The Tree is high:%d\n",high);
}
void main()
{
    Tree *Root=NULL;
    Root=CreateTree(Root,"a(b(c,d(1,2)),e(,f(3)))");

    printf("Output By Layer:\n");
    OutputByLayer(Root);
    printf("\n");

    printf("\n**********Non-Recursion**********\n");
    printf("PreOrder:\t");
    PreOrder(Root);
    printf("\n");

    printf("InOrder:\t");
    InOrder(Root);
    printf("\n");

    printf("LastOrder:\t");
    LastOrder(Root);
    printf("\n");

    printf("\n**********Recursion**********\n");
    printf("PreOrder:\t");
    PreRecursion(Root);
    printf("\n");

    printf("InOrder:\t");
    InRecursion(Root);
    printf("\n");

    printf("LastOrder:\t");
    LastRecursion(Root);
    printf("\n");

    printf("\nFreeTree!\n");
    FreeTree(Root);
}