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資料結構與演算法——普通樹的定義與C++實現

用樹的第一個兒子和下一個兄弟表示法來表示一個樹。

樹的節點結構為:
struct TreeNode{
TYPE element;//該節點的元素
TreeNode *firstChild;//指向該節點的第一個孩子
TreeNode *nextSibling;//指向該節點的兄弟節點
};

樹

上圖的第一個兒子和下一個兄弟表示法如下圖所示:
樹

樹的遍歷:採用前序遍歷(先根節點,再左孩子,最後右孩子);
該表示法實現樹的中序遍歷和後序遍歷不太方便。。

原始碼:

/*************************************************************************
    > File Name: tree_print.cpp
    > Author: 
    > Mail: 
    > Created Time: 2016年04月05日 星期二 09時10分02秒
 ************************************************************************/
#include <iostream> using namespace std; #define TYPE char //樹的節點 struct TreeNode{ TYPE element;//該節點的元素 TreeNode *firstChild;//指向該節點的第一個孩子 TreeNode *nextSibling;//指向該節點的兄弟節點 }; class Tree{ public: Tree(TreeNode * r = NULL):root(r){} Tree(int node_num); ~Tree(); void
addNode(int i, int j); void preOrder();//前序遍歷 void print();//列印 private: void print(TreeNode* node, int num); void addBrotherNode(TreeNode* bro, TreeNode* node); void preOrder(TreeNode* parent);//前序遍歷 private: TreeNode * root;//該樹的根 }; //列印樹的形狀 void Tree::print() { print(root, 0
); } void printSpace(int num) { int i = 0; for(i = 0; i < num-3; i++) cout << " "; for(; i < num-2; ++i) cout << "|"; for(; i < num; ++i) cout << "_"; } void Tree::print(TreeNode* node, int num) { if(node != NULL){ printSpace(num); cout << node->element << endl; print(node->firstChild, num+4); print(node->nextSibling, num); } } //前序遍歷 void Tree::preOrder() { cout << "前序遍歷: "; preOrder(root); cout << endl; } void Tree::preOrder(TreeNode* parent) { if(parent != NULL){ cout << parent->element << " "; preOrder(parent->firstChild); preOrder(parent->nextSibling); } } //分配並初始化所有的樹結點 Tree::Tree(int node_num) { root = new TreeNode[node_num]; char ch = 'A'; for(int i = 0; i < node_num; ++i){ root[i].element = ch + i; root[i].firstChild = NULL; root[i].nextSibling = NULL; } } //釋放所有節點的記憶體空間 Tree::~Tree() { if(root != NULL) delete [] root; } //addNode將父子結點組對 //如果父節點的firstChild==NULL, 則firstChild = node; //如果父節點的firstChild != NULL, 則 void Tree::addNode(int i, int j) { TreeNode* parent = &root[i]; TreeNode* node = &root[j]; if(parent->firstChild == NULL) parent->firstChild = node; else addBrotherNode(parent->firstChild, node); } //將節點插入到兄弟節點 void Tree::addBrotherNode(TreeNode* bro, TreeNode* node) { if(bro->nextSibling == NULL) bro->nextSibling = node; else addBrotherNode(bro->nextSibling, node); } //主函式 int main() { Tree tree(16);//分配十六個節點 tree.addNode(0, 1); tree.addNode(0, 2); tree.addNode(0, 3); tree.addNode(0, 4); tree.addNode(0, 5); tree.addNode(0, 6); tree.addNode(3, 7); tree.addNode(4, 8); tree.addNode(4, 9); tree.addNode(5, 10); tree.addNode(5, 11); tree.addNode(5, 12); tree.addNode(6, 13); tree.addNode(9, 14); tree.addNode(9, 15); cout << "Tree1: " << endl; tree.preOrder(); tree.print(); Tree tree2(9); tree2.addNode(0, 1); tree2.addNode(0, 2); tree2.addNode(1, 3); tree2.addNode(1, 4); tree2.addNode(2, 5); tree2.addNode(3, 6); tree2.addNode(5, 7); tree2.addNode(5, 8); cout << "Tree2: " << endl; tree2.preOrder(); tree2.print(); return 0; }

程式中tree1的形狀為下圖所示:
tree1

程式中tree2的形狀為下圖所示:
這裡寫圖片描述

程式的執行結果為:

執行結果