第九周 项目3-利用二叉树遍历思想解决问题
2017-10-26 10:57
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Copyright (c) 2017,烟台大学计算机与控制工程学院 *All rights reserved. *作 者:武美妤 *完成日期:2017年10月26日 *版 本 号:v1.0 *问题描述:假设二叉树采用二叉链存储结构存储,分别实现以下算法,并在程序中完成测试: (1)计算二叉树节点个数; (2)输出所有叶子节点; (3)求二叉树b的叶子节点个数; (4)设计一个算法Level(b,x,h),返回二叉链b中data值为x的节点的层数。 (5)判断二叉树是否相似(关于二叉树t1和t2相似的判断:①t1和t2都是空的二叉树,相似;②t1和t2之一为空,另一不为空,则不相似;③t1的左子树和t2的左子树是相似的,且t1的右子树与t2的右子树是相似的,则t1和t2相似。)
main.cpp #include <stdio.h> #include "btree.h" int main() { BTNode *b,*b1, *b2, *b3; CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))"); printf("二叉树节点个数: %d\n", Nodes(b)); DestroyBTNode(b); CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))"); printf("二叉树中所有的叶子节点是: "); DispLeaf(b); printf("\n"); DestroyBTNode(b); CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))"); printf("二叉树b的叶子节点个数: %d\n",LeafNodes(b)); DestroyBTNode(b); CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))"); printf("值为\'K\'的节点在二叉树中出现在第 %d 层上n",Level(b,'K',1)); DestroyBTNode(b); CreateBTNode(b1,"B(D,E(H(J,K(L,M(,N)))))"); CreateBTNode(b2,"A(B(D(,G)),C(E,F))"); CreateBTNode(b3,"u(v(w(,x)),y(z,p))"); if(Like(b1, b2)) printf("b1和b2相似\n"); else printf("b1和b2不相似\n"); if(Like(b2, b3)) printf("b2和b3相似\n"); else printf("b2和b3不相似\n"); DestroyBTNode(b1); DestroyBTNode(b2); DestroyBTNode(b3); return 0; } btree.cpp #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include "btree.h" void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str) //由str串创建二叉链 { BTNode *St[MaxSize],*p=NULL; int top=-1,k,j=0; char ch; b=NULL; //建立的二叉树初始时为空 ch=str[j]; while (ch!='\0') //str未扫描完时循环 { switch(ch) { case '(': top++; St[top]=p; k=1; break; //为左节点 case ')': top--; break; case ',': k=2; break; //为右节点 default: p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode)); p->data=ch; p->lchild=p->rchild=NULL; if (b==NULL) //p指向二叉树的根节点 b=p; else //已建立二叉树根节点 { 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域为x的节点指针 { 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节点的左孩子节点指针 { return p->lchild; } BTNode *RchildNode(BTNode *p) //返回*p节点的右孩子节点指针 { return p->rchild; } void DispBTNode(BTNode *b) //以括号表示法输出二叉树 { 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) //销毁二叉树 { if (b!=NULL) { DestroyBTNode(b->lchild); DestroyBTNode(b->rchild); free(b); } } int Nodes(BTNode *b) { if (b==NULL) return 0; else return Nodes(b->lchild)+Nodes(b->rchild)+1; } void DispLeaf(BTNode *b) { if (b!=NULL) { if (b->lchild==NULL && b->rchild==NULL) printf("%c ",b->data); else { DispLeaf(b->lchild); DispLeaf(b->rchild); } } } int LeafNodes(BTNode *b) //求二叉树b的叶子节点个数 { int num1,num2; if (b==NULL) return 0; else if (b->lchild==NULL && b->rchild==NULL) return 1; else { num1=LeafNodes(b->lchild); num2=LeafNodes(b->rchild); return (num1+num2); } } int Level(BTNode *b,ElemType x,int h) { int l; if (b==NULL) return 0; else if (b->data==x) return h; else { l=Level(b->lchild,x,h+1); if (l==0) return Level(b->rchild,x,h+1); else return l; } } int Like(BTNode *b1,BTNode *b2) { int like1,like2; if (b1==NULL && b2==NULL) return 1; else if (b1==NULL || b2==NULL) return 0; else { like1=Like(b1->lchild,b2->lchild); like2=Like(b1->rchild,b2->rchild); return (like1 & like2); } } btree.h #ifndef BTREE_H_INCLUDED #define BTREE_H_INCLUDED #define MaxSize 100 typedef char ElemType; typedef struct node { ElemType data; //数据元素 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串创建二叉链 BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x); //返回data域为x的节点指针 BTNode *LchildNode(BTNode *p); //返回*p节点的左孩子节点指针 BTNode *RchildNode(BTNode *p); //返回*p节点的右孩子节点指针 void DispBTNode(BTNode *b); //以括号表示法输出二叉树 void DestroyBTNode(BTNode *&b); //销毁二叉树 int Nodes(BTNode *b); void DispLeaf(BTNode *b); int LeafNodes(BTNode *b); int Level(BTNode *b,ElemType x,int h); int Like(BTNode *b1,BTNode *b2); #endif // BTREE_H_INCLUDED
知识点总结:用二叉树的遍历方式来解决一些问题。
学习心得:二叉树的遍历可以应用到很多地方,要对其多加练习,加强对遍历的理解。
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