idk why these stuffs get stashed for so long and I didn't ever commit them

2025-11-06 09:43:54 +08:00
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+++ b/Chapter5/BiTree/bitree.h
@@ -0,0 +1,421 @@
+template <class DT>
+struct BTNode
+{
+	DT data;		                			//数据域
+	BTNode* lchild;								//指向左子树的指针
+	BTNode* rchild;								//指向右子树的指针
+};
+
+//队列工具
+template <class DT>
+struct SqQueue											// 顺序队类
+{
+	BTNode<DT>** base;									// 队列首址
+	int front;											// 队头指针
+	int rear;											// 队尾指针
+	int queuesize;										// 队容量
+};
+
+//栈
+template <class DT>
+struct SqStack										// 顺序栈
+{
+	BTNode<DT>** base;								// 栈首址
+	int top;										// 栈顶指针
+	int stacksize;									// 栈容量
+};
+
+//算法5.1										先序遍历递归算法
+template <class DT>
+void PreOrDerBiTree(BTNode<DT>* bt)
+{
+	if (bt != NULL)
+	{
+		cout << bt->data << ' ';	     			//输出结点上的数据
+		PreOrDerBiTree(bt->lchild);				//递归的调用前序遍历左子树
+		PreOrDerBiTree(bt->rchild);				//递归的调用前序遍历右子树
+	}
+	return;
+}
+
+//算法5.2										中序遍历递归算法
+template <class DT>
+void InOrDerBiTree(BTNode<DT>* bt)
+{
+	if (bt != NULL)
+	{
+		InOrDerBiTree(bt->lchild);				//递归的调用中序遍历左子树
+		cout << bt->data << ' ';	     			//输出结点上的数据
+		InOrDerBiTree(bt->rchild);  			//递归的调用中序遍历右子树
+	}
+	return;
+}
+
+//算法5.3										后序遍历递归算法
+template <class DT>
+void PostOrDerBiTree(BTNode<DT>* bt)
+{
+	if (bt != NULL)
+	{
+		PostOrDerBiTree(bt->lchild);			//递归的调用后序遍历左子树
+		PostOrDerBiTree(bt->rchild);			//递归的调用后序遍历右子树
+		cout << bt->data << ' ';					//输出结点上的数据
+	}
+	return;
+}
+
+
+//算法5.4										层序遍历算法	
+template<class DT>
+void LevelBiTree(BTNode<DT>* bt)
+{
+	SqQueue<DT> Q;								// 创建一个队
+	int m = 20;
+	InitQueue(Q, m);
+	BTNode<DT>* p;
+	p = bt;
+	if (p) EnQueue(Q, p);							// 树非空，入队              
+	while (!QueueEmpty(Q))						// 队非空
+	{
+		DeQueue(Q, p);							// 出队
+		cout << p->data;							// 访问
+		if (p->lchild != NULL)						// 有左孩子
+			EnQueue(Q, p->lchild);				// 左孩子入队
+		if (p->rchild != NULL)						// 有右孩子
+			EnQueue(Q, p->rchild);				// 右孩子入队
+	}
+	DestroyQueue(Q);							// 销毁队列
+}
+
+
+//算法5.5										先序非遍历递归算法
+template <class DT>
+void PreOrderBiTree_N(BTNode<DT>* bt)
+{
+	SqStack<DT> S;								// 创建栈
+	int m = 20;
+	InitStack(S, m);
+	BTNode<DT>* p;
+	p = bt;
+	while (p != NULL || !StackEmpty(S))			// 树非空或栈非空
+	{
+		while (p != NULL)							// 结点非空
+		{
+			cout << p->data << ' ';					// 访问结点
+			Push(S, p);							// 入栈
+			p = p->lchild;						// 转左子树
+		}
+		if (!StackEmpty(S))						// 栈非空
+		{
+			Pop(S, p);							// 出栈
+			p = p->rchild;						    // 转出栈结点的右子树
+		}
+	}
+	DestroyStack(S);							//销毁栈
+}
+
+
+//算法5.6 中序非遍历递归算法
+template <class DT>
+void InOrderBiTree_N(BTNode<DT>* bt)
+{
+	SqStack<DT> S;								// 创建一个栈
+	int m = 20;
+	InitStack(S, m);
+	BTNode<DT>* p;
+	p = bt;
+	while (p != NULL || !StackEmpty(S))			// 结点非空或栈非空
+	{
+		while (p != NULL)							// 结点非空
+		{
+			Push(S, p);							// 入栈
+			p = p->lchild;						// 转出栈结点右子树
+		}
+		if (!StackEmpty(S))						// 栈非空
+		{
+			Pop(S, p);							// 出栈
+			cout << p->data << ' ';					// 访问出栈结点
+			p = p->rchild;						// 转出栈结点的右子树
+		}
+	}
+	DestroyStack(S);							// 销毁栈
+}
+
+
+
+//算法5.7										后序非遍历递归算法
+template <class DT>
+void PostOrderBiTree_N(BTNode<DT>* bt)
+{
+	SqStack<DT> S;								// 创建一个栈
+	int m = 20;
+	InitStack(S, m);
+	BTNode<DT>* p;
+	BTNode<DT>* r;
+	p = bt;
+	bool flag;
+	do
+	{
+		while (p)								// 结点非空
+		{
+			Push(S, p);							// 结点入栈
+			p = p->lchild;						// 转左子树
+		}
+		r = NULL;									// 指向刚被访问点，初值为空
+		flag = true;								// true表示处理栈顶结点                     
+		while (!StackEmpty(S) && flag)			// 栈非空且当前处理的是栈顶结点
+		{
+			GetTop(S, p);						// 获取栈顶元素
+			if (p->rchild == r)					// 如果 当前结点是栈元素的右孩子
+			{
+				cout << p->data << ' ';				// 访问栈顶元素
+				Pop(S, p);						// 出栈
+				r = p;							// r指向被访问结点
+			}
+			else								 // 否则
+			{
+				p = p->rchild;					// 转栈顶元素右孩子
+				flag = false;						// 处理非栈顶结点
+			}
+		}
+	} while (!StackEmpty(S));						// 栈非空，循环
+	cout << endl;
+	DestroyStack(S);							// 销毁栈
+}
+
+
+//算法5.8                                      创建二叉树
+template <class DT>
+void CreateBiTree(BTNode<DT>*& bt)
+{
+	char ch;
+	cin >> ch;				                    // 输入根结点的数据
+	if (ch == '#')                                 // # 表示指针为空，说明树为空
+		bt = NULL;
+	else
+	{
+		bt = new BTNode<DT>;	                    // 申请内存
+		if (!bt)
+		{
+			cout << "申请内存失败！" << endl;
+			exit(-1);                           // 申请内存失败退出
+		}
+		bt->data = ch;
+		CreateBiTree(bt->lchild);               // 创建根结点左子树
+		CreateBiTree(bt->rchild);               // 创建根结点右子树
+	}
+	return;
+}
+
+
+//算法5.9 销毁二叉树
+template <class DT>
+void DestroyBiTree(BTNode<DT>*& bt)
+{
+	if (bt)                                     // 树非空
+	{
+		DestroyBiTree(bt->lchild);             // 销毁左子树
+		DestroyBiTree(bt->rchild);             // 销毁右子树
+		delete bt;
+	}
+}
+
+
+//算法5.10										结点查找
+
+template<class DT>
+BTNode<DT>* Search(BTNode<DT>* bt, DT e)		// 查找值为e的元素
+{
+	BTNode<DT>* p;
+	if (bt == NULL)								// 结点为空，返回
+		return NULL;
+	else if (bt->data == e)						// 找到，返回结点指针
+		return bt;
+	else										// 结点值不为e       
+	{
+		p = Search(bt->lchild, e);					// 在左子树上查找
+		if (p != NULL)								// 找到
+			return p;							// 返回结点指针
+		else									// 未找到
+			return Search(bt->rchild, e);		// 转右子树上查找
+	}
+}
+
+//算法5.11										求树深
+template <class DT>
+int Depth(BTNode<DT>* bt)
+{
+	int hl, hr;
+	if (bt == NULL)								// 树空
+		return 0;								// 深度为0
+	else										// 树非空
+	{
+
+		hl = Depth(bt->lchild);					// 求左子树深度
+		hr = Depth(bt->lchild);					// 求右子树深度
+		if (hl > hr)								// 左子树高
+			return hl + 1;						// 树高为左子树高加1
+		else return hr + 1;						// 左子树高,树高为左子树高加1
+	}
+}
+
+
+//算法5.12										结点计数
+template <class DT>
+int NodeCount(BTNode<DT>* bt)
+{
+	if (bt == NULL)								// 空树，结点数为0
+		return 0;
+	else										// 非空树，结点数为左、右子树结点数的和加1
+		return NodeCount(bt->lchild) + NodeCount(bt->rchild) + 1;
+}
+
+template <class DT>
+void DispBiTree(BTNode<DT>* bt, int level)        // 显示树
+{
+	if (bt)                                        //空二叉树不显示
+	{
+		DispBiTree(bt->rchild, level + 1);              //显示右子树
+		cout << endl;                                  //显示新行
+		for (int i = 0; i < level - 1; i++)
+			cout << "   ";                              //确保在第level列显示节点
+		cout << bt->data;                              //显示节点
+		DispBiTree(bt->lchild, level + 1);              //显示左子树  
+		cout << endl;
+	}//if
+}
+
+
+template <class DT>
+int leftCount(BTNode<DT>* bt)
+{
+	if (bt->lchild == NULL && bt->rchild == NULL)								// 空树，结点数为0
+		return 0;
+	else										// 非空树，结点数为左、右子树结点数的和加1
+		return NodeCount(bt->lchild) + NodeCount(bt->rchild) + 1;
+}
+
+
+//【算法3.14】											初始化队列
+template <class DT>
+void InitQueue(SqQueue<DT>& Q, int m)
+{
+	Q.base = new BTNode<DT>*[m];							// 申请队列空间
+	if (Q.base == NULL)									// 申请空间失败
+	{
+		cout << "未创建成功！";
+		exit(1);										// 退出
+	}
+	Q.front = Q.rear = 0;									// 设置队列属性 
+	Q.queuesize = m;
+}
+
+
+//算法3.15】											销毁列列
+template <class DT>
+void DestroyQueue(SqQueue<DT>& Q)
+{
+	delete[] Q.base;									// 释放队列空间
+	Q.front = Q.rear = 0;									// 设置队列属性
+	Q.queuesize = 0;
+}
+
+
+//【算法3.16】											入队
+template<class DT>
+bool EnQueue(SqQueue<DT>& Q, BTNode<DT>* e)
+{
+	if ((Q.rear + 1) % Q.queuesize == Q.front)					// 队满
+		return false;									// 返回false
+	Q.base[Q.rear] = e;									// 出队
+	Q.rear = (Q.rear + 1) % Q.queuesize;						// 修改队列属性
+	return true;										// 返回true
+}
+
+//【算法3.17】											出队
+template<class DT>
+bool DeQueue(SqQueue<DT>& Q, BTNode<DT>*& e)
+{
+	if (Q.front == Q.rear)									// 队空
+		return false;
+	e = Q.base[Q.front];
+	Q.front = (Q.front + 1) % Q.queuesize;
+	return true;										// 删除成功，返回true
+}
+
+// 测队空
+template<class DT>
+bool QueueEmpty(SqQueue<DT> Q)
+{
+	if (Q.front == Q.rear)									// 队空
+		return true;									// 返回true
+	else												// 队不空
+		return false;									// 返回false
+}
+
+//【算法3.1】										初始化栈
+template <class DT>
+void InitStack(SqStack<DT>& S, int m)
+{
+	S.base = new BTNode<DT>*[m];						// 申请栈空间
+	if (S.base == NULL)
+	{
+		cout << "未创建成功！";
+		exit(1);
+	}
+	S.top = -1;										// 空栈
+	S.stacksize = m;									// 栈容量为m
+}
+
+
+//算法3.2】											销毁栈
+template <class DT>
+void DestroyStack(SqStack<DT>& S)//析构函数
+{
+	delete[] S.base;								//释放栈空间
+	S.top = -1;
+	S.stacksize = 0;
+}
+
+
+//【算法3.3】
+template<class DT>
+bool Push(SqStack<DT>& S, BTNode<DT>* e)
+{
+	if (S.top == S.stacksize - 1)						// 栈满，不能插入
+		return false;
+	S.top++;
+	S.base[S.top] = e;
+	return true;									// 插入成功，返回true
+}
+
+//【算法3.4】										出栈
+template<class DT>
+bool Pop(SqStack<DT>& S, BTNode<DT>*& e)
+{
+	if (S.top == -1)									//栈空
+		return false;
+	e = S.base[S.top];
+	S.top--;
+	return true;									// 出栈成功，返回true
+}
+
+template<class DT>									// 获取栈元素
+bool GetTop(SqStack<DT>& S, BTNode<DT>*& e)
+{
+	if (S.top == -1)									// 栈空，返回false
+		return false;
+	e = S.base[S.top];								// 取栈元素
+	return true;									// 返回true
+}
+
+
+// 测栈空
+template<class DT>
+bool StackEmpty(SqStack<DT> S)
+{
+	if (S.top == -1)									// 栈空，返回true
+		return true;
+	else											// 栈非空，返回false
+		return false;
+}