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(c语言)二叉树中序线索(数据结构十七)

2013-10-18 20:37 323 查看
1.数据类型定义

在代码中为了清楚的表示一些错误和函数运行状态,我们预先定义一些变量来表示这些状态。在head.h头文件中有如下定义:

//定义数据结构中要用到的一些变量和类型
#ifndef HEAD_H
#define HEAD_H

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define TRUE  1
#define FALSE 0
#define OK    1
#define ERROR  0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW   -2    //分配内存出错

typedef int  Status;     //函数返回值类型
typedef int  ElemType;   //用户定义的数据类型

#endif

2.树的头文件 BiTree.h代码如下:

#ifndef BITREE_H
#define BITREE_H

#include "head.h"

//Link为指针 Thread为线索
typedef enum PointerTag {Link,Thread};

typedef struct BiNode{
ElemType data;
struct BiNode *left,*right;
int LTag,RTag;       //左右标志
}BiNode,*pBiNode;

Status InsertRight(pBiNode &root,ElemType e);
Status InsertLeft(pBiNode &root,ElemType e);

Status InitBiTree(pBiNode &tree){
tree=(pBiNode)malloc(sizeof(BiNode));
if(!tree) return OVERFLOW;
tree->data=-999999;
tree->left=NULL;
tree->right=NULL;
return OK;
}
Status BiTreeEmpty(pBiNode root){
if(root==NULL) return ERROR;
return root->left==root->right && root->data==-999999;
}

Status HasNoNode(pBiNode root){
if(root==NULL) return ERROR;
return root->left==root->right ;
}

Status CreatTreeNode(pBiNode &node,ElemType e){
node=(pBiNode)malloc(sizeof(BiNode));
if(!node) return OVERFLOW;
node->data=e;
node->left=NULL;
node->right=NULL;
return OK;
}
Status InsertRight(pBiNode &root,ElemType e){
if(root->right==NULL){
if(e>root->data){
pBiNode p;
CreatTreeNode(p,e);
root->right=p;
return OK;
}else{
pBiNode p;
CreatTreeNode(p,e);
root->left=p;
return OK;
}

}else{
e>root->data? InsertRight(root->right,e):InsertLeft(root,e);
}

}
Status InsertLeft(pBiNode &root,ElemType e){
if(root->left==NULL){
if(e>root->data){
pBiNode p;
CreatTreeNode(p,e);
root->right=p;
return OK;
}else{
pBiNode p;
CreatTreeNode(p,e);
root->left=p;
return OK;
}

}else{
e<=root->data?InsertLeft(root->left,e):InsertRight(root,e);
}

}

Status InsertTree(pBiNode &root,ElemType e){
if(BiTreeEmpty(root)){
root->data=e;
return true;
}
if(e>root->data){
InsertRight(root,e);
}else{
InsertLeft(root,e);
}
}

Status CreateBiTree(pBiNode &root,ElemType *a,int n){
for (int i=0;i<n;i++)
{
InsertTree(root,a[i]);
}
return true;
}
Status print(ElemType e ){
printf("%d ",e);
return true;
}

Status PreOrderTraverse(pBiNode root,Status(*p)(int)){
if(root){
(*p)(root->data);
PreOrderTraverse(root->left,p);
PreOrderTraverse(root->right,p);
}
return OK;
}

Status MiddleOrderTraverse(pBiNode root,Status(*p)(int)){
if(root){
MiddleOrderTraverse(root->left,p);
(*p)(root->data);
MiddleOrderTraverse(root->right,p);
}
return OK;
}

Status AfterOrderTraverse(pBiNode root,Status(*p)(int)){
if(root){
AfterOrderTraverse(root->left,p);
AfterOrderTraverse(root->right,p);
(*p)(root->data);
}
return OK;
}

Status ClearBiTree(pBiNode &root){
if(root){
ClearBiTree(root->left);
ClearBiTree(root->right);
free(root);
root==NULL;
}
return OK;
}

#endif


3.线索二叉树代码

#include "BiTree.h"

//中序线索
void InOrder( pBiNode root,pBiNode &pre){
if (root!=NULL)
{
InOrder(root->left,pre);
if (root->left==NULL)
{
root->left=pre;
root->LTag=1;
}
if (pre!=NULL && pre->right==NULL)
{
pre->right=root;
pre->RTag=1;
}
pre=root;
InOrder(root->right,pre);
}
}
//线索
void CreateInOrder(pBiNode& root){
pBiNode pre=NULL;
if(root!=NULL){
InOrder(root,pre);
pre->right=NULL;
pre->RTag=1;
}
}

//获取头指针
pBiNode FirstNode(pBiNode root){
while (root->LTag!=1)
{
root=root->left;
}
return root;
}
//获取下一个节点
pBiNode NextNode(pBiNode root){
if (root->RTag!=1)
{
return FirstNode(root->right);
}else{
return root->right;
}
}
//遍历线索
void InOrder(pBiNode root){
for (pBiNode p=FirstNode(root);p!=NULL;p=NextNode(p))
{
printf("%d ",p->data);
}
}

void main(){
ElemType a[14]={100,50,200,40,30,45,60,55,61,200,150,300,250,400};
pBiNode root;
InitBiTree(root);
CreateBiTree(root,a,14);

printf("前序:");
PreOrderTraverse(root,print);

printf("\n中序:");
MiddleOrderTraverse(root,print);

printf("\n后序:");
AfterOrderTraverse(root,print);

CreateInOrder(root);

printf("\n线索二叉树中序:");
InOrder(root);

printf("\n");
ClearBiTree(root);

}




4.测试结果

前序:100 50 40 30 45 60 55 61 200 150 300 250 400
中序:30 40 45 50 55 60 61 100 150 200 250 300 400
后序:30 45 40 55 61 60 50 150 250 400 300 200 100
线索二叉树中序:30 40 45 50 55 60 61 100 150 200 250 300 400
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