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實驗2.2:二叉樹遍歷的一些應用

題目:以實驗2.1的二叉連結串列為儲存結構,編寫程式實現求二叉樹結點個數、葉子結點個數、二叉樹的高度以及交換二叉樹所有左右子樹的操作。

部分程式碼:

求二叉樹結點個數:

//求二叉樹結點個數
int Size(BinaryTreeNode *t){
    if(!t) return 0;
    return Size(t->LChild) + Size(t->RChild) + 1;
}

求二叉樹葉子結點個數:

//求二叉樹葉子結點個數
int Leaf(BinaryTreeNode *t){
    if(t==NULL) return 0;
    if((t->LChild == NULL) && (t->RChild == NULL)) return 1;
    return Leaf(t->LChild) + Leaf(t->RChild);
}

求二叉樹的高度:

//求二叉樹的高度
int Depth(BinaryTreeNode *t){
    if(!t) return 0;
    // else return (1 + Depth(t->LChild) > Depth(t->RChild) ? Depth(t->LChild) : Depth(t->RChild));
    else return 1 + max(Depth(t->LChild) , Depth(t->RChild));
}

交換二叉樹:

//交換二叉樹
void Exch(BinaryTreeNode *t){
    if(t){
        BinaryTreeNode *q = t->LChild;
        t->LChild = t->RChild;
        t->RChild = q;
        Exch(t->LChild);
        Exch(t->RChild);
    }
}

完整程式:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef char T;
typedef struct BinaryTreeNode{
    T Data;
    struct BinaryTreeNode *LChild, *RChild;
}BinaryTreeNode;


//先序遍歷構建二叉樹
BinaryTreeNode *PreCreateBt(BinaryTreeNode *t){
    char ch;
    ch = getchar();
    if(ch == '#'){                           //輸入為#表示這裡建立空二叉樹,即遍歷演算法的空操作
        t = NULL;
    }
    else{
        t = (BinaryTreeNode *)malloc(sizeof(BinaryTreeNode));
        t->Data = ch;                        //構造根結點
        t->LChild = PreCreateBt(t->LChild);  //構造左子樹
        t->RChild = PreCreateBt(t->RChild);  //構造右子樹
    }
    return t;
}


//先序遍歷
void PreOrderTransverse(BinaryTreeNode *t){
    if(t==NULL){
        return;
    }
    printf("%c",t->Data);           //列印輸出根結點,此處可以定義其他操作
    PreOrderTransverse(t->LChild);  //然後先序遍歷左子樹
    PreOrderTransverse(t->RChild);  //最後先序遍歷右子樹
}


//中序遍歷
void InOrderTransverse(BinaryTreeNode *t){
    if(t==NULL){
        return;
    }
    InOrderTransverse(t->LChild);  //中序遍歷根結點的左子樹
    printf("%c",t->Data);          //列印輸出根結點,此處可以定義其他操作
    InOrderTransverse(t->RChild);  //最後中序遍歷根結點的右子樹
}


//後序遍歷
void PostOrderTransverse(BinaryTreeNode *t){
    if(t==NULL){
        return;
    }
    PostOrderTransverse(t->LChild);  //後序遍歷根結點的左子樹
    PostOrderTransverse(t->RChild);  //然後後序遍歷根結點的右子樹
    printf("%c",t->Data);            //最後列印輸出根結點,此處可以定義其他操作
}


//求二叉樹結點個數
int Size(BinaryTreeNode *t){
    if(!t) return 0;
    return Size(t->LChild) + Size(t->RChild) + 1;
}


//求二叉樹葉子結點個數
int Leaf(BinaryTreeNode *t){
    if(t==NULL) return 0;
    if((t->LChild == NULL) && (t->RChild == NULL)) return 1;
    return Leaf(t->LChild) + Leaf(t->RChild);
}


//求二叉樹的高度
int Depth(BinaryTreeNode *t){
    if(!t) return 0;
    // else return (1 + Depth(t->LChild) > Depth(t->RChild) ? Depth(t->LChild) : Depth(t->RChild));
    else return 1 + max(Depth(t->LChild) , Depth(t->RChild));
}


//交換二叉樹
void Exch(BinaryTreeNode *t){
    if(t){
        BinaryTreeNode *q = t->LChild;
        t->LChild = t->RChild;
        t->RChild = q;
        Exch(t->LChild);
        Exch(t->RChild);
    }
}



int main(){
    BinaryTreeNode *t = NULL;
    t = PreCreateBt(t);
    printf("The number of Nodes:%d\n",Size(t));
    printf("The number of LeafNodes:%d\n",Leaf(t));
    printf("The height of the tree:%d\n",Depth(t));
    Exch(t);
    printf("\nAfter exchanging the BinaryTree:\n\n");
    printf("PreOrderTransverse:\n");
    PreOrderTransverse(t);
    printf("\n\nInOrderTransverse:\n");
    InOrderTransverse(t);
    printf("\n\nPostOrderTransverse:\n");
    PostOrderTransverse(t);
    printf("\n");
    return 0;
}

實驗結果:輸入ABEH###C#D##MN###,分別計算結點數、葉子結點數、高度,然後進行二叉樹交換,再分別先序、中序、後序遍歷。