数据结构C语言实现系列——二叉树
2007-04-01 23:05
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define STACK_MAX_SIZE 30
#define QUEUE_MAX_SIZE 30
#ifndef elemType
typedef char elemType;
#endif
/**//************************************************************************/
/**//* 以下是关于二叉树操作的11个简单算法 */
/**//************************************************************************/
struct BTreeNode...{
elemType data;
struct BTreeNode *left;
struct BTreeNode *right;
};
/**//* 1.初始化二叉树 */
void initBTree(struct BTreeNode* *bt)
...{
*bt = NULL;
return;
}
/**//* 2.建立二叉树(根据a所指向的二叉树广义表字符串建立) */
void createBTree(struct BTreeNode* *bt, char *a)
...{
struct BTreeNode *p;
struct BTreeNode *s[STACK_MAX_SIZE];/**//* 定义s数组为存储根结点指针的栈使用 */
int top = -1; /**//* 定义top作为s栈的栈顶指针，初值为-1,表示空栈 */
int k; /**//* 用k作为处理结点的左子树和右子树，k = 1处理左子树，k = 2处理右子树 */
int i = 0; /**//* 用i扫描数组a中存储的二叉树广义表字符串，初值为0 */
*bt = NULL; /**//* 把树根指针置为空，即从空树开始建立二叉树 */
/**//* 每循环一次处理一个字符，直到扫描到字符串结束符
#include <stdio.h>
#define QUEUE_MAX_SIZE 20
#define STACK_MAX_SIZE 10
typedef int elemType;
#include "BT.c"
/**//************************************************************************/
/**//* 以下是关于二叉搜索树操作的4个简单算法 */
/**//************************************************************************/
/**//* 1.查找 */
/**//* 递归算法 */
elemType *findBSTree1(struct BTreeNode *bst, elemType x)
...{
/**//* 树为空则返回NULL */
if (bst == NULL)...{
return NULL;
}else...{
if (x == bst->data)...{
return &(bst->data);
}else...{
if (x < bst->data)...{ /**//* 向左子树查找并直接返回 */
return findBSTree1(bst->left, x);
}else...{ /**//* 向右子树查找并直接返回 */
return findBSTree1(bst->right, x);
}
}
}
}
/**//* 非递归算法 */
elemType *findBSTree2(struct BTreeNode *bst, elemType x)
...{
while (bst != NULL)...{
if (x == bst->data)...{
return &(bst->data);
}else if (x < bst->data)...{
bst = bst->left;
}else...{
bst = bst->right;
}
}
return NULL;
}
/**//* 2.插入 */
/**//* 递归算法 */
void insertBSTree1(struct BTreeNode* *bst, elemType x)
...{
/**//* 新建一个根结点 */
if (*bst == NULL)...{
struct BTreeNode *p = (struct BTreeNode *)malloc(sizeof(struct BTreeNode));
p->data = x;
p->left = p->right = NULL;
*bst = p;
return;
}else if (x < (*bst)->data)...{ /**//* 向左子树完成插入运算 */
insertBSTree1(&((*bst)->left), x);
}else...{ /**//* 向右子树完成插入运算 */
insertBSTree1(&((*bst)->right), x);
}
}
/**//* 非递归算法 */
void insertBSTree2(struct BTreeNode* *bst, elemType x)
...{
struct BTreeNode *p;
struct BTreeNode *t = *bst, *parent = NULL;
/**//* 为待插入的元素查找插入位置 */
while (t != NULL)...{
parent = t;
if (x < t->data)...{
t = t->left;
}else...{
t = t->right;
}
}
/**//* 建立值为x，左右指针域为空的新结点 */
p = (struct BTreeNode *)malloc(sizeof(struct BTreeNode));
p->data = x;
p->left = p->right = NULL;
/**//* 将新结点链接到指针为空的位置 */
if (parent == NULL)...{
*bst = p; /**//* 作为根结点插入 */
}else if (x < parent->data)...{ /**//* 链接到左指针域 */
parent->left = p;
}else...{
parent->right = p;
}
return;
}
/**//* 3.建立 */
void createBSTree(struct BTreeNode* *bst, elemType a[], int n)
...{
int i;
*bst = NULL;
for (i = 0; i < n; i++)...{
insertBSTree1(bst, a[i]);
}
return;
}
/**//* 4.删除值为x的结点，成功返回1,失败返回0 */
int deleteBSTree(struct BTreeNode* *bst, elemType x)
...{
struct BTreeNode *temp = *bst;
if (*bst == NULL)...{
return 0;
}
if (x < (*bst)->data)...{
return deleteBSTree(&((*bst)->left), x); /**//* 向左子树递归 */
}
if (x > (*bst)->data)...{
return deleteBSTree(&((*bst)->right), x); /**//* 向右子树递归 */
}
/**//* 待删除的元素等于树根结点值且左子树为空，将右子树作为整个树并返回1 */
if ((*bst)->left == NULL)...{
*bst = (*bst)->right;
free(temp);
return 1;
}
/**//* 待删除的元素等于树根结点值且右子树为空，将左子树作为整个树并返回1 */
if ((*bst)->right == NULL)...{
*bst = (*bst)->left;
free(temp);
return 1;
}else...{
/**//* 中序前驱结点为空时，把左孩子结点值赋给树根结点，然后从左子树中删除根结点 */
if ((*bst)->left->right == NULL)...{
(*bst)->data = (*bst)->left->data;
return deleteBSTree(&((*bst)->left), (*bst)->data);
}else...{ /**//* 定位到中序前驱结点，把该结点值赋给树根结点，然后从以中序前驱结点为根的
树上删除根结点*/
struct BTreeNode *p1 = *bst, *p2 = p1->left;
while (p2->right != NULL)...{
p1 = p2;
p2 = p2->right;
}
(*bst)->data = p2->data;
return deleteBSTree(&(p1->right), p2->data);
}
}
}
/**//************************************************************************/
int main(int argc, char *argv[])
...{
int x, *px;
elemType a[10] = ...{30, 50, 20, 40, 25, 70, 54, 23, 80, 92};
struct BTreeNode *bst = NULL;
createBSTree(&bst, a, 10);
printf("建立的二叉搜索树的广义表形式为： ");
printBTree(bst);
printf(" ");
printf("中序遍历： ");
inOrder(bst);
printf(" ");
printf("输入待查找元素的值：");
scanf(" %d", &x);
if (px = findBSTree1(bst, x))...{
printf("查找成功！得到的x为：%d ", *px);
}else...{
printf("查找失败！ ");
}
printf("输入待插入的元素值：");
scanf(" %d", &x);
insertBSTree1(&bst, x);
printf("输入待删除元素值：");
scanf(" %d", &x);
if (deleteBSTree(&bst, x))...{
printf("1 ");
}else...{
printf("0 ");
}
printf("进行相应操作后的中序遍历为： ");
inOrder(bst);
printf(" ");
printf("操作后的二叉搜索树的广义表的形式为： ");
printBTree(bst);
printf(" ");
clearBTree(&bst);
return 0;
}
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