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Data_Structure/Chapter5/ThrBiTree/ThrBiTree.cpp

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5.6 KiB
C++

#include<iostream>//cout,cin
#include<string>
using namespace std;
template<class DT>
struct ThrBTNode
{
DT data; // 数据域
int lflag; // 左标志域
int rflag; // 右标志域
ThrBTNode* lchild; // 左指针域
ThrBTNode* rchild; // 右指针域
};
template <class DT> // 创建二叉树
void CreateBiTree(ThrBTNode<DT>*& bt)
{ // 按先序序列的顺序输入二叉树,#为空指针域标志;
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 ThrBTNode<DT>; // 新建结点
if (!bt)
{
cout << "申请内存失败!" << endl;
exit(-1); // 申请内存失败退出
}
bt->lflag = 0; // 非线索
bt->rflag = 0; // 非线索
bt->data = ch;
CreateBiTree(bt->lchild); // 递归创建根结点左子树
CreateBiTree(bt->rchild); // 递归创建根结点右子树
}
return;
}
ThrBTNode<char>* pre;
//算法5.13 中序线索化二叉树
template <class DT>
void InThread(ThrBTNode<DT>*& p)
{
if (p != NULL) // 结点非空
{
InThread(p->lchild); // 中序线索化左子树
if (p->lchild == NULL) // 结点无左孩子
{
p->lflag = 1; // 设置前驱线索标识
p->lchild = pre; // 左孩子指向结点遍历前驱
}
if (pre->rchild == NULL) // 结点无右孩子
{
pre->rflag = 1; // 设置后继线索标识
pre->rchild = p; // 右孩子指向结点遍历后继
}
pre = p; // 前驱指向当前结点
InThread(p->rchild); // 中序线索化右子树
}
}
template<class DT> // 构建线索二叉树
ThrBTNode<DT>* CreateInThread(ThrBTNode<DT>*& bt)
{
ThrBTNode<DT>* root;
root = new ThrBTNode<DT>; // 创建头结点
root->lflag = 0;
root->rflag = 1;
root->rchild = bt;
if (bt == NULL)
root->lchild = root;
else
{
root->lchild = bt;
pre = root;
InThread(bt); // 中序线索化二叉树
pre->rchild = root; // 设置循环链表
pre->rflag = 1;
root->rchild = pre;
}
return root;
}
//算法5.15 中序遍历中序线索二叉树
template<class DT>
void InThrBiTree(ThrBTNode<DT>* bt)
{
ThrBTNode<DT>* p;
p = bt->lchild; // 从根结点开始
while (p != bt) // 结点非空
{
while (p->lflag == 0) // 有左孩子
p = p->lchild; // 一路左行
cout << p->data; // 访问结点
while (p->rflag == 1 && p->rchild != bt) // 有后继线索且非空
{
p = p->rchild; // 转向后继
cout << p->data << " "; // 访问后继结点
}
p = p->rchild; // 无后继线索,转向右子树
}
}
template <class DT> // 显示线索二叉树
void DispBiTree(ThrBTNode<DT>* bt, int level)
{
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
}//DisplayBTree
//算法5.9 销毁二叉树
template <class DT>
void DestroyThrBiTree(ThrBTNode<DT>*& bt)
{
if (bt)
{
DestroyThrBiTree(bt->lchild);
DestroyThrBiTree(bt->rchild);
delete bt;
}
}
void dispmenu()
{ // 显示主菜单
cout << endl;
cout << "1-创建二叉树\n";
//cout<<"2-先序线索化二叉树的先序遍历\n";
//cout<<"3-先序遍历先序线索化二叉树\n";
cout << "4-中序线索化二叉树\n";
cout << "5-中序遍历中序线索二叉树\n";
cout << "6-显示二叉树\n";
cout << "7-退出\n";
}
// 测试数据
string fbt = "a b d # # e # # c f # # g # #"; // 满二叉树最后一层每个叶结点后有两个#
string cbt = "a b d # # e # # c # #"; // 完全二叉树每个叶结点后有两个#
string gbt = "a b # d # # c e # # #"; // 一般二叉树
string obt = "a b c d # # # # #"; // 左斜树
int main()
{
//char pause;
int level;
ThrBTNode<char>* bt;
system("cls"); // 清屏
int choice;
do
{
dispmenu(); //显示主菜单
cout << "Enter choice(1~7):";
cin >> choice;
switch (choice)
{
case 1: //创建二叉树
cout << "测试数据参考:" << endl;
cout << "满二叉树:" << fbt << endl;
cout << "完全二叉树:" << cbt << endl;
cout << "一般二叉树:" << gbt << endl;
cout << "左斜二叉树:" << obt << endl;
cout << "请按先序序列的顺序输入二叉树,#为空指针域标志:" << endl;
CreateBiTree(bt);
break;
case 2://先序线索化二叉树
//PreThread(bt);
//cin.get(pause);
//system("pause");
break;
case 3://先序遍历先线索化二叉树
//PreOrDerBiTree(bt);
//cin.get(pause);
//system("pause");
//breCreateInThread(bt);
case 4: //中序线索化二叉树
bt = CreateInThread(bt);
cout << "中序线索化成功!";
cout << endl;
break;
case 5: //中序遍历中序线索二叉树
cout << "中序遍历序列为:" << endl;
cout << endl;
InThrBiTree(bt);
break;
case 6: //显示二叉树
cout << "2-显示二叉树" << endl;
level = 1;
DispBiTree(bt, level);
cout << endl;
break;
case 7://退出
cout << "结束运行!" << endl;
DestroyThrBiTree(bt);
break;
default://非法选择
cout << "Invalid choice\n";
break;
}
} while (choice != 7);
return 0;
}