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OrigFiles/树和二叉树/5-1-BiTree/bitree.h
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@@ -0,0 +1,268 @@
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template <class DT>
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struct BTNode // 结点定义
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{
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DT data ; //数据域
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BTNode* lchild; //指向左子树的指针
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BTNode* rchild; //指向右子树的指针
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};
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//算法5.1 先序遍历递归算法
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template <class DT>
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void PreOrDerBiTree(BTNode<DT> *bt)
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{
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if(bt!=NULL)
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{
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cout<<bt->data<<' '; //输出结点上的数据
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PreOrDerBiTree(bt->lchild); //递归的调用前序遍历左子树
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PreOrDerBiTree(bt->rchild); //递归的调用前序遍历右子树
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}
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//return;
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}
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//算法5.2 中序遍历递归算法
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template <class DT>
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void InOrDerBiTree(BTNode<DT> *bt)
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{
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if(bt!=NULL)
|
||||
{
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||||
InOrDerBiTree(bt->lchild); //递归的调用中序遍历左子树
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||||
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
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||||
}
|
||||
//return;
|
||||
}
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//算法5.3 后序遍历递归算法
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template <class DT>
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void PostOrDerBiTree(BTNode<DT> *bt)
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||||
{
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||||
if(bt!=NULL)
|
||||
{
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||||
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;
|
||||
}
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//算法5.4 层序遍历算法
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template<class DT>
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void LevelBiTree(BTNode<DT> *bt)
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{
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SqQueue<DT> Q; // 创建一个队
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int m=20;
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InitQueue(Q,m);
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BTNode<DT>* p;
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p=bt;
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if(p) EnQueue(Q,p); // 树非空,入队
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while (!QueueEmpty(Q)) // 队非空
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{
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DeQueue(Q,p); // 出队
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cout<<p->data; // 访问
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if(p->lchild!=NULL) // 有左孩子
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||||
EnQueue(Q, p->lchild); // 左孩子入队
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||||
if(p->rchild!=NULL) // 有右孩子
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||||
EnQueue(Q, p->rchild); // 右孩子入队
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||||
}
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DestroyQueue(Q); // 销毁队列
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}
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//算法5.5 先序非遍历递归算法
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template <class DT>
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void PreOrderBiTree_N(BTNode<DT> *bt)
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{
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SqStack<DT> S; // 创建栈
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||||
int m=20;
|
||||
InitStack(S, m);
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BTNode<DT>* p;
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||||
p=bt;
|
||||
while (p!=NULL || !StackEmpty(S)) // 树非空或栈非空
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||||
{
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||||
while(p!=NULL) // 结点非空
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||||
{
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||||
cout<<p->data<<' '; // 访问结点
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||||
Push(S,p); // 入栈
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||||
p=p->lchild; // 转左子树
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||||
}
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||||
if(!StackEmpty(S)) // 栈非空
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||||
{
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||||
Pop(S,p); // 出栈
|
||||
p=p->rchild; // 转出栈结点的右子树
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
DestroyStack(S); //销毁栈
|
||||
}
|
||||
|
||||
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||||
//算法5.6 中序非遍历递归算法
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||||
template <class DT>
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||||
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); // 出栈
|
||||
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
|
||||
}
|
||||
|
||||
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||||
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||||
//算法5.7 后序非遍历递归算法
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||||
template <class DT>
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||||
void PostOrderBiTree_N(BTNode<DT> *bt)
|
||||
{ // 1. 初始化
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||||
SqStack<DT> S; // 创建一个栈
|
||||
int m=20;
|
||||
InitStack(S, m);
|
||||
BTNode<DT>* p;
|
||||
BTNode<DT>* r;
|
||||
p=bt;
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||||
bool flag; // 顶点操作标志
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||||
do
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||||
{
|
||||
while(p) // 结点非空
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||||
{
|
||||
Push(S,p); // 结点入栈
|
||||
p=p->lchild; // 转左子树
|
||||
}
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||||
r=NULL; // 指向刚被访问点,初值为空
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||||
flag=true; // true表示处理栈顶结点
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while(!StackEmpty(S) && flag) // 栈非空且当前处理的是栈顶结点
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||||
{
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||||
GetTop(S,p); // 获取栈顶元素
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||||
if(p->rchild==r) // 如果当前结点是栈元素的右孩子
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{
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||||
cout<<p->data<<' '; // 访问栈顶元素
|
||||
Pop(S,p); // 出栈
|
||||
r=p; // r指向被访问结点
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||||
}
|
||||
else // 否则
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||||
{
|
||||
p=p->rchild; // 转栈顶元素右孩子
|
||||
flag=false; // 当前点为非栈顶结点
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||||
}
|
||||
}
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||||
}while(!StackEmpty(S)); // 栈非空,循环
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||||
cout<<endl;
|
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DestroyStack(S); // 销毁栈
|
||||
}
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//算法5.8 创建二叉树
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template <class DT>
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void CreateBiTree(BTNode<DT> *&bt)
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{
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char ch;
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||||
cin>>ch; // 输入根结点的数据
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if(ch=='#') // # 表示指针为空,说明树为空
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||||
bt=NULL ;
|
||||
else
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||||
{
|
||||
bt=new BTNode<DT>; // 申请内存
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||||
if(!bt)
|
||||
{
|
||||
cout<<"申请内存失败!"<<endl;
|
||||
exit(-1); // 申请内存失败退出
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||||
}
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||||
bt->data=ch;
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||||
CreateBiTree(bt->lchild); // 创建根结点左子树
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||||
CreateBiTree(bt->rchild); // 创建根结点右子树
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||||
}
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||||
return;
|
||||
}
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//算法5.9 销毁二叉树
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template <class DT>
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void DestroyBiTree(BTNode<DT> *&bt)
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{
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if(bt) // 树非空
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||||
{
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DestroyBiTree(bt->lchild); // 销毁左子树
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DestroyBiTree(bt->rchild); // 销毁右子树
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||||
delete bt;
|
||||
}
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||||
}
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//算法5.10 结点查找
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template<class DT>
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||||
BTNode<DT>* Search(BTNode<DT> * bt, DT e) // 查找值为e的元素
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||||
{
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||||
BTNode<DT> *p;
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||||
if(bt==NULL) // 结点为空,返回
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||||
return NULL;
|
||||
else if(bt->data==e) // 找到,返回结点指针
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||||
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
|
||||
}
|
||||
}
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||||
//算法5.11 求树深
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template <class DT>
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int Depth(BTNode<DT> *bt)
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||||
{
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||||
int hl,hr;
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||||
if(bt==NULL) // 树空
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||||
return 0; // 深度为0
|
||||
else // 树非空
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||||
{
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||||
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||||
hl=Depth(bt->lchild); // 求左子树深度
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||||
hr=Depth(bt->lchild); // 求右子树深度
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||||
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
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
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||||
//算法5.12 结点计数
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template <class DT>
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||||
int NodeCount(BTNode<DT> *bt)
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||||
{
|
||||
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;
|
||||
}
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||||
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template <class DT>
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||||
void DispBiTree(BTNode<DT> * bt,int level) // 显示树
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||||
{
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||||
if(bt) // 空二叉树不显示
|
||||
{ DispBiTree(bt->rchild,level+1); // 显示右子树
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||||
cout<<endl; // 显示新行
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||||
for(int i=0;i<level-1;i++)
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||||
cout<<" "; // 确保在第level列显示节点
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||||
cout<<bt->data; // 显示节点
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||||
DispBiTree(bt->lchild,level+1); // 显示左子树
|
||||
cout<<endl;
|
||||
}//if
|
||||
}
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