第十一週 專案1 二叉樹構造演算法（2）
阿新 • • 發佈：2019-02-15
問題描述及程式碼：
/* copyright （t） 2016，煙臺大學計算機學院 *All rights reserved. *檔名稱：00.cpp *作者：白曉娟 *完成日期：2016年11月17日 *版本號；v1.0 *問題描述：由先序序列和中序序列構造二叉樹 由中序序列和後序序列構造二叉樹 *輸入描述：各個序列元素排列 *程式輸出：二叉樹的構造 */ //btree.h #define MaxSize 100 typedef char ElemType; typedef struct node { ElemType data; //資料元素 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串建立二叉鏈 BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x); //返回data域為x的節點指標 BTNode *LchildNode(BTNode *p); //返回*p節點的左孩子節點指標 BTNode *RchildNode(BTNode *p); //返回*p節點的右孩子節點指標 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 void LevelOrder(BTNode *b); // 層次遍歷 BTNode *CreateBT1(char *pre,char *In,int n);// 先序 中序 BTNode *CreateBT2(char *post,char *In,int n);// 後序 中序 // btree.cpp #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include "btree.h" BTNode *CreateBT1(char *pre,char *In,int n) /*pre存放先序序列,in存放中序序列,n為二叉樹結點個數, 本演算法執行後返回構造的二叉鏈的根結點指標*/ { BTNode *s; char *p; int k; if (n<=0) return NULL; s=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode)); //建立二叉樹結點*s s->data=*pre; for (p=In; p<In+n; p++) //在中序序列中找等於*ppos的位置k if (*p==*pre) //pre指向根結點 break; //在in中找到後退出迴圈 k=p-In; //確定根結點在in中的位置 s->lchild=CreateBT1(pre+1,In,k); //遞迴構造左子樹 s->rchild=CreateBT1(pre+k+1,p+1,n-k-1); //遞迴構造右子樹 return s; } BTNode *CreateBT2(char *post,char *In,int n) /*post存放後序序列,in存放中序序列,n為二叉樹結點個數, 本演算法執行後返回構造的二叉鏈的根結點指標*/ { BTNode *s; char r,*p; int k; if (n<=0) return NULL; r=*(post+n-1); //根結點值 s=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode)); //建立二叉樹結點*s s->data=r; for (p=In; p<In+n; p++) //在in中查詢根結點 if (*p==r) break; k=p-In; //k為根結點在in中的下標 s->lchild=CreateBT2(post,In,k); //遞迴構造左子樹 s->rchild=CreateBT2(post+k,p+1,n-k-1); //遞迴構造右子樹 return s; } void LevelOrder(BTNode *b) //層次遍歷 { BTNode *p; BTNode *qu[MaxSize]; //定義環形佇列,存放節點指標 int front,rear; //定義隊頭和隊尾指標 front=rear=-1; //置佇列為空佇列 rear++; qu[rear]=b; //根節點指標進入佇列 while (front!=rear) //佇列不為空 { front=(front+1)%MaxSize; p=qu[front]; //隊頭出佇列 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; } } } void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str) //由str串建立二叉鏈 { BTNode *St[MaxSize],*p=NULL; int top=-1,k,j=0; char ch; b=NULL; //建立的二叉樹初始時為空 ch=str[j]; while (ch!='\0') //str未掃描完時迴圈 { switch(ch) { case '(': top++; St[top]=p; k=1; break; //為左節點 case ')': top--; break; case ',': k=2; break; //為右節點 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域為x的節點指標 { 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標 { return p->lchild; } BTNode *RchildNode(BTNode *p) //返回*p節點的右孩子節點指標 { return p->rchild; } int BTNodeDepth(BTNode *b) //求二叉樹b的深度 { int lchilddep,rchilddep; if (b==NULL) return(0); //空樹的高度為0 else { lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild); //求左子樹的高度為lchilddep rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild); //求右子樹的高度為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" int main() { ElemType pre[]="PHDGMEF",In[]="DGHPEMF"; BTNode *b1; b1=CreateBT1(pre,In,7); printf("A:"); DispBTNode(b1); printf("\n"); ElemType p[]="DGHPEMF",post[]="GDHEFMP"; BTNode *b2; b2=CreateBT2(post,p,7); printf("B:"); DispBTNode(b2); printf("\n"); return 0; }
執行結果：
知識點總結;
構造演算法還是遞迴演算法思路清晰
心得體會：
理解遞迴用畫圖的方法比較容易。