【第十週】項目1-層次遍歷算法的驗證

【二叉樹的層次遍歷算法】 

　　實現二叉樹的層次遍歷算法，並對用”A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))”創建的二叉樹進行測試

btree.h

#ifndef BTREE_H_INCLUDED  
#define BTREE_H_INCLUDED  
  
#define MaxSize 100  
typedef char ElemType;  
typedef struct node  
{  
    ElemType data;              //數據元素  
    struct node *lchild;        //指向左孩子  
    struct node *rchild;        //指向右孩子  
} BTNode;  
void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str);        //由str串創建二叉鏈  
BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x);     //返回data域爲x的節點指針  
BTNode *LchildNode(BTNode *p);  //返回*p節點的左孩子節點指針  
BTNode *RchildNode(BTNode *p);  //返回*p節點的右孩子節點指針  
int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉樹b的深度  
void DispBTNode(BTNode *b); //以括號表示法輸出二叉樹  
void DestroyBTNode(BTNode *&b);  //銷燬二叉樹  
  
#endif // BTREE_H_INCLUDED  

btree.cpp

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "btree.h"

void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)     //由str串創建二叉鏈
{
    BTNode *St[MaxSize],*p=NULL;
    int top=-1,k,j=0;
    char ch;
    b=NULL;             //建立的二叉樹初始時爲空
    ch=str[j];
    while (ch!='\0')    //str未掃描完時循環
    {
        switch(ch)
        {
        case '(':
            top++;
            St[top]=p;
            k=1;
            break;      //爲左節點
        case ')':
            top--;
            break;
        case ',':
            k=2;
            break;                          //爲右節點
        default:
            p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
            p->data=ch;
            p->lchild=p->rchild=NULL;
            if (b==NULL)                    //p指向二叉樹的根節點
                b=p;
            else                            //已建立二叉樹根節點
            {
                switch(k)
                {
                case 1:
                    St[top]->lchild=p;
                    break;
                case 2:
                    St[top]->rchild=p;
                    break;
                }
            }
        }
        j++;
        ch=str[j];
    }
}
BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x)  //返回data域爲x的節點指針
{
    BTNode *p;
    if (b==NULL)
        return NULL;
    else if (b->data==x)
        return b;
    else
    {
        p=FindNode(b->lchild,x);
        if (p!=NULL)
            return p;
        else
            return FindNode(b->rchild,x);
    }
}
BTNode *LchildNode(BTNode *p)   //返回*p節點的左孩子節點指針
{
    return p->lchild;
}
BTNode *RchildNode(BTNode *p)   //返回*p節點的右孩子節點指針
{
    return p->rchild;
}
int BTNodeDepth(BTNode *b)  //求二叉樹b的深度
{
    int lchilddep,rchilddep;
    if (b==NULL)
        return(0);                          //空樹的高度爲0
    else
    {
        lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild);   //求左子樹的高度爲lchilddep
        rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild);   //求右子樹的高度爲rchilddep
        return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1);
    }
}
void DispBTNode(BTNode *b)  //以括號表示法輸出二叉樹
{
    if (b!=NULL)
    {
        printf("%c",b->data);
        if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)
        {
            printf("(");
            DispBTNode(b->lchild);
            if (b->rchild!=NULL) printf(",");
            DispBTNode(b->rchild);
            printf(")");
        }
    }
}
void DestroyBTNode(BTNode *&b)   //銷燬二叉樹
{
    if (b!=NULL)
    {
        DestroyBTNode(b->lchild);
        DestroyBTNode(b->rchild);
        free(b);
    }
}

main.cpp

#include <stdio.h>  
#include "btree.h"  
  
void LevelOrder(BTNode *b)  
{  
    BTNode *p;  
    BTNode *qu[MaxSize];    //定義環形隊列,存放節點指針  
    int front,rear; //定義隊頭和隊尾指針  
    front=rear=-1;      //置隊列爲空隊列  
    rear++;  
    qu[rear]=b;     //根節點指針進入隊列  
    while (front!=rear) //隊列不爲空  
    {  
        front=(front+1)%MaxSize;  
        p=qu[front];        //隊頭出隊列  
        printf("%c ",p->data);  //訪問節點  
        if (p->lchild!=NULL)    //有左孩子時將其進隊  
        {  
            rear=(rear+1)%MaxSize;  
            qu[rear]=p->lchild;  
        }  
        if (p->rchild!=NULL)    //有右孩子時將其進隊  
        {  
            rear=(rear+1)%MaxSize;  
            qu[rear]=p->rchild;  
        }  
    }  
}  
  
int main()  
{  
    BTNode *b;  
    CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");  
    printf("二叉樹b: ");  
    DispBTNode(b);  
    printf("\n");  
    printf("層次遍歷序列:\n");  
    LevelOrder(b);  
    DestroyBTNode(b);  
    return 0;  
}