c++實現二叉樹及筆試題（1）
1.建立二叉樹
2.前序遍歷<遞迴與非遞迴>
3.中序遍歷<遞迴與非遞迴>
4.後序遍歷<遞迴與非遞迴>
5.層次遍歷
6.獲得節點葉子的個數
7.二叉樹獲得的高度
8.二叉樹交換的左右兒子
9.求兩個節點pNode1和pNode2在以[R為樹根的樹中的最近公共祖先
10.判斷一個節點t是否在以r為根的子樹中
11.求兩個節點的最近公共祖先;
12.求二叉樹中最遠的兩個節點的距離;即求寬度
BinaryTree.h
//#pragma once #ifndef _BINARYTREE_H #define _BINARYTREE_H #include<iostream> #include<queue> #include<stack> #include<deque> using namespace std; template <class T> class BinTreeNode { public: BinTreeNode() :left(NULL), right(NULL) {} BinTreeNode(T v) :left(NULL), right(NULL), data(v) {} ~BinTreeNode(){} public: T data; BinTreeNode<T> *left, *right; }; template <class T> class BinaryTree { public: BinaryTree(T v) :root(NULL),flag(v) {} public: void CreateBinTree(const T *&str) { CreateBinTree(root, str); } //樹的葉子結點數 int LeafSize()const { return LeafSize(root); } //樹的結點數 int size() { return size(root); } //樹的高度 int height() { return height(root); } //樹的高度 int Weight() { return Weight(root); } /*********************採用遞迴*********************************************/ void PreOrder() const{PreOrder(root);}//前序遍歷 void InOrder()const {InOrder(root);}//中序遍歷 void PostOrder()const {PostOrder(root);}//後序遍歷 void LeveLOrder() const { LeveLOrder(root); }//層遍歷 /*********************採用非遞迴*******************************************/ void Non_Recursive_PreOrder()const { Non_Recursive_PreOrder(root); } void Non_Recursive_InOrder() const { Non_Recursive_InOrder(root); } void Non_Recursive_PostOrder()const { Non_Recursive_PostOrder(root); } /*************************************************************************/ //判斷值是否存在在節點中 bool IsInTree(const T&key) { return IsInTree(root, key); } //交換左右子數 void SwapLeftRightChild() { SwapLeftRightChild(root); } //求兩個結點的最近的父節點 BinTreeNode<T>* CommonParent(const T &x, const T &y) { BinTreeNode<T> *px = Find(root, x); BinTreeNode<T> *py = Find(root, y); if (px == NULL || py == NULL) { return NULL; } return CommonParent(root, px, py); } //查詢結點 BinTreeNode<T>* Find(const T &key) { return Find(root, key); } //求一個結點的父結點 BinTreeNode<T>*Parent(const T &key) { BinTreeNode<T> *p = Find(root, key); if (p == NULL) return NULL; return Parent(root, p); } protected: int Weight(BinTreeNode<T> *t)const { if (t == NULL) return 0; deque<BinTreeNode<T> *> Q1, Q2; Q1.push_back(t); int max_weight = 1; int tmp_weight = 0; BinTreeNode<T> *p; while (!Q1.empty()) { while (!Q1.empty()) { p = Q1.front(); Q1.pop_front(); if (p->left != NULL) Q2.push_back(p->left); if (p->right != NULL) Q2.push_back(p->right); } tmp_weight = Q2.size(); if (tmp_weight > max_weight) max_weight = tmp_weight; Q1 = Q2; Q2.clear(); } return max_weight; } int LeafSize(BinTreeNode<T> *t)const { if (t == NULL) return 0; if (t->left == NULL && t->right == NULL) return 1; else return LeafSize(t->right) + LeafSize(t->right); } int size(BinTreeNode<T> *t ) { if (t == NULL) return 0; else return size(t->left) + size(t->right) + 1; } int height(BinTreeNode<T> *root) { if (root == NULL) return 0; else { int m = height(root->left); int n = height(root->right); return (m > n ? m : n) + 1; } } BinTreeNode<T>* CommonParent(BinTreeNode<T>*t, BinTreeNode<T> *x, BinTreeNode<T> *y) { if (t == NULL) return NULL; if (IsInTree(x, y->data))return x; if (IsInTree(y, x->data))return y; BinTreeNode<T> *left, *right, *another_left, *another_right; left = IsInTree(t->left, x->data); right = IsInTree(t->right, y->data); another_left = IsInTree(t->left, y->data); another_right = IsInTree(t->right, x->data); if ((left&&right) || (another_right&&another_left)) return t; else if (left&&another_left) return CommonParent(t->left, x, y); else if (right &&another_right) return CommonParent(t->right, x, y); else return NULL; } BinTreeNode<T>* Find(BinTreeNode<T> *t, const T &key) { if (t == NULL) return NULL; if (t->data == key) return t; BinTreeNode<T> *p = Find(t->left, key); if (p != NULL) return p; p = Find(t->right, key); return p; } BinTreeNode<T>*Parent(BinTreeNode<T> *t,BinTreeNode<T> *p) { if (t == NULL||p==t) return NULL; if (t->left == p || t->right == p) return t; else { BinTreeNode<T> *tmp = Parent(t->left,p); if (tmp != NULL) return tmp; return Parent(t->right, p); } } BinTreeNode<T>* IsInTree(BinTreeNode<T> *t, const T &key) { BinTreeNode<T>*p = Find(t, key); if (p != NULL) return p; else return NULL; } void SwapLeftRightChild(BinTreeNode<T> *&t) { if (t == NULL || (t->left == NULL && t->right == NULL)) return; BinTreeNode<T> *ptmp = t->left; t->left = t->right; t->right = ptmp; SwapLeftRightChild(t->left); SwapLeftRightChild(t->right); } ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void Non_Recursive_PreOrder(BinTreeNode<T> *t)const { if (t != NULL) { stack<BinTreeNode<T> *> s; s.push(t); BinTreeNode<T> *p; while (!s.empty()) { p = s.top(); s.pop(); cout << p->data << " "; if (p->right != NULL) s.push(p->right); if (p->left != NULL) s.push(p->left); } } } void Non_Recursive_InOrder(BinTreeNode<T> *t)const { stack<BinTreeNode<T> *>s; BinTreeNode<T> *temp = t; while (temp || !s.empty()) { while (temp) //有右邊就要右邊左子樹入棧 { s.push(temp); temp = temp->left; } temp = s.top(); cout << temp->data << " "; s.pop(); temp = temp->right; } } void Non_Recursive_PostOrder(BinTreeNode<T> *t)const { stack<BinTreeNode<T> *>s; BinTreeNode<T> *temp = root, *pre = NULL; while (temp || !s.empty()) { while (temp) { s.push(temp); temp = temp->left; } temp = s.top(); if (!temp->right || temp->right == pre)//判斷無右邊 { cout << temp->data << " "; s.pop(); pre = temp; temp = NULL; } else temp = temp->right; } } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void LeveLOrder(BinTreeNode<T> *t)const { if (t != NULL) { queue<BinTreeNode<T>*> Q; BinTreeNode<T> *p; Q.push(t); while (!Q.empty()) { p = Q.front(); Q.pop(); cout << p->data << " "; if (p->left != NULL) Q.push(p->left); if (p->right != NULL) Q.push(p->right); } } } void PreOrder(BinTreeNode<T> *t)const { if (t != NULL) { cout << t->data << " "; PreOrder(t->left); PreOrder(t->right); } } void InOrder(BinTreeNode<T> *t)const { if (t != NULL) { InOrder(t->left); cout << t->data << " "; InOrder(t->right); } } void PostOrder(BinTreeNode<T> *t)const { if (t != NULL) { PostOrder(t->left); PostOrder(t->right); cout << t->data << " "; } } void CreateBinTree(BinTreeNode<T> *&t, const T *&str) { if (*str == flag || *str == '\0') { t = NULL; } else { t = new BinTreeNode<T>(*str); CreateBinTree(t->left, ++str); CreateBinTree(t->right, ++str); } } private: T flag; BinTreeNode<T>* root; }; #endif // ! _BINARYTREE_h
main.cpp中
#include"BinaryTree.h" #include<stdio.h> int main() { BinaryTree<char> bt('#'); const char *str = "ABC##DE##F##G#H##"; bt.CreateBinTree(str); /*採用遞迴方法*/ bt.PreOrder(); cout << endl;//前序遍歷 bt.InOrder(); cout << endl;//中序遍歷 bt.PostOrder(); cout << endl;//後序遍歷 /*採用非遞迴方法*/ bt.Non_Recursive_PreOrder(); cout << endl;//前序遍歷 bt.Non_Recursive_InOrder(); cout << endl;//中序遍歷 bt.Non_Recursive_PostOrder(); cout << endl;//後序遍歷 bt.SwapLeftRightChild(); bt.PostOrder(); cout << endl; BinTreeNode<char>*pt = bt.CommonParent('E','G'); cout << "size:" << bt.size() << endl; cout << "height:" << bt.height() << endl; cout << "LeafSize:" << bt.LeafSize() << endl; cout << "Weight:" << bt.Weight() << endl; return 0; }
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