資料結構之自建演算法庫——二叉樹的鏈式儲存及基本運算
阿新 • • 發佈:2018-12-22
二叉樹的鏈式儲存演算法庫採用程式的多檔案組織形式,包括兩個檔案:
1.標頭檔案:btree.h,包含定義二叉樹的鏈式儲存資料結構的程式碼、巨集定義、要實現演算法的函式的宣告;
#ifndef BTREE_H_INCLUDED#define BTREE_H_INCLUDED#define MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct node{ ElemType data; //資料元素 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串建立二叉鏈BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x); //返回data域為x的節點指標BTNode *LchildNode(BTNode *p); //返回*p節點的左孩子節點指標BTNode *RchildNode(BTNode *p); //返回*p節點的右孩子節點指標int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉樹b的深度void DispBTNode(BTNode *b); //以括號表示法輸出二叉樹void DestroyBTNode(BTNode *&b); //銷燬二叉樹#endif // BTREE_H_INCLUDED
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2.原始檔:btree.cpp,包含實現各種演算法的函式的定義
#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include "btree.h"void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str) //由str串建立二叉鏈{ BTNode *St[MaxSize],*p=NULL; int top=-1,k,j=0 ; char ch; b=NULL; //建立的二叉樹初始時為空 ch=str[j]; while (ch!='\0') //str未掃描完時迴圈 { switch(ch) { case '(': top++; St[top]=p; k=1; break; //為左節點 case ')': top--; break; case ',': k=2; break; //為右節點 default: p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode)); p->data=ch; p->lchild=p->rchild=NULL; if (b==NULL) //p指向二叉樹的根節點 b=p; else //已建立二叉樹根節點 { 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域為x的節點指標{ 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節點的左孩子節點指標{ return p->lchild;}BTNode *RchildNode(BTNode *p) //返回*p節點的右孩子節點指標{ return p->rchild;}int BTNodeDepth(BTNode *b) //求二叉樹b的深度{ int lchilddep,rchilddep; if (b==NULL) return(0); //空樹的高度為0 else { lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild); //求左子樹的高度為lchilddep rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild); //求右子樹的高度為rchilddep return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1); }}void DispBTNode(BTNode *b) //以括號表示法輸出二叉樹{ 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) //銷燬二叉樹{ if (b!=NULL) { DestroyBTNode(b->lchild); DestroyBTNode(b->rchild); free(b); }}
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3.在建立演算法庫過程中,為了完成測試,再同一專案(project)中建立一個原始檔(如main.cpp),編制main函式,完成相關的測試工作。
#include <stdio.h>#include "btree.h"int main(){ BTNode *b,*p,*lp,*rp;; printf(" (1)建立二叉樹:"); CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))"); printf("\n"); printf(" (2)輸出二叉樹:"); DispBTNode(b); printf("\n"); printf(" (3)查詢H節點:"); p=FindNode(b,'H'); if (p!=NULL) { lp=LchildNode(p); if (lp!=NULL) printf("左孩子為%c ",lp->data); else printf("無左孩子 "); rp=RchildNode(p); if (rp!=NULL) printf("右孩子為%c",rp->data); else printf("無右孩子 "); } else printf(" 未找到!"); printf("\n"); printf(" (4)二叉樹b的深度:%d\n",BTNodeDepth(b)); printf(" (5)釋放二叉樹b\n"); DestroyBTNode(b); return 0;}
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注:在main函式中,建立的用於測試的二叉樹如下——