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第11周專案1——二叉樹演算法驗證

問題及程式碼:
/*         
*Copyright(c++)2015,煙臺大學計算機與控制工程學院         
*All rights reserved.         
*檔名稱:CPP1.cpp         
*作者:宋 晨         
*完成日期:2015年11月09日         
*版本號:v1.0         
*         
*問題描述:執行並重複測試教學內容中涉及的演算法。
改變測試資料進行重複測試的意義在於,可以從更多角度體會演算法,以達到逐漸掌握演算法的程度。
使用你的測試資料,並展示測試結果,觀察執行結果,以此來領會演算法。 
*/       

標頭檔案:

#ifndef BTREE_H_INCLUDED
#define BTREE_H_INCLUDED

#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

#endif // BTREE_H_INCLUDED


原始檔:

#include <stdio.h>  
#include <malloc.h>  
#include "btreee.h"  
  
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);  
    }  
}  


測試函式:

#include <stdio.h>  
#include "btreee.h"  
  
void LevelOrder(BTNode *b)  
{  
    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;  
        }  
    }  
}  
  
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;  
}  


執行結果: