第68课 - 二叉树的比较与相加

1、二叉树的克隆操作

- SharedPointer< BTree<T> > clone() const

克隆当前树的一份拷贝

返回值为堆空间中的一棵新二叉树（与当前树相等）

二叉树的克隆

- 定义功能： clone(node)

拷贝node为根结点的二叉树（数据元素在对应位置相等）

递归的思想

2、编程实验

二叉树的克隆 clone()

BTree.h

新增

public

SharedPointer< BTree<T> > clone() const
{
BTree<T>* ret = new BTree<T>();
if(ret != NULL)
{
ret->m_root = clone(root());
}
else
{
THROW_EXCEPTION(NoEnoughMemoryException,"No memory to create new tree ...");
}
return ret;
}

protected

BTreeNode<T>* clone(BTreeNode<T>* node) const
{
BTreeNode<T>* ret = NULL;
if(node != NULL)
{
ret = BTreeNode<T>::NewNode();
if(ret != NULL)
{
ret->value = node->value;
ret->left = clone(node->left);
ret->right = clone(node->right);
if(ret->left != NULL)
{
ret->left->parent = ret;
}
if(ret->right != NULL)
{
ret->right->parent = ret;
}
}
else
{
THROW_EXCEPTION(NoEnoughMemoryException,"No memory to create new node ...");
}
}
return ret;
}

main.cpp

#include <iostream>
#include"BTree.h"

using namespace std;
using namespace DTLib;


int main()
{
    BTree<int> bt;
    BTreeNode<int>* n = NULL;

    bt.insert(1,NULL);

    n = bt.find(1);
    bt.insert(2,n);
    bt.insert(3,n);


    n = bt.find(2);
    bt.insert(4,n);
    bt.insert(5,n);

    n = bt.find(4);
    bt.insert(8,n);
    bt.insert(9,n);

    n = bt.find(5);
    bt.insert(10,n);

    n = bt.find(3);
    bt.insert(6,n);
    bt.insert(7,n);


    SharedPointer< BTree<int> > sp = bt.clone();


    cout<<"Clone : "<<endl;

    for((*sp).begin();!(*sp).end();(*sp).next())
    {
        cout<<(*sp).current()<<" ";
    }

    cout<<endl<<endl;

    cout<<"Old BTree: "<<endl;

    for(bt.begin();!bt.end();bt.next())
    {
        cout<<bt.current()<<" ";
    }

    cout<<endl<<endl;

    return 0;
}

3、二叉树比较操作的定义

－判断两棵二叉树中的数据元素是否对应相等

bool operator == (const BTree<T>& btree)

bool operator ! = (const BTree<T>& btree)

二叉树的比较

- 定义功能： equal( lh , rh )

判断lh为根结点的二叉树与rh为根结点的二叉树是否相等

递归的思想

4、编程实验

二叉树的相等比较 equal()

BTree.h

public

新增

bool operator == (BTree<T>& btree)
{
return equal(root(),btree.root());
}
bool operator != (BTree<T>& btree)
{
return !(*this == btree);
}

protected

新增

bool equal(BTreeNode<T>* lh,BTreeNode<T>* rh)
{
if(lh == rh)
{
return true;
}
else if((lh != NULL) && (rh != NULL))
{
return (lh->value == rh->value) && (equal(lh->left,rh->left)) && (equal(lh->right,rh->right));
}
else
{
return false;
}
}

main.cpp

    cout<<"*sp == bt : "<<(*sp == bt)<<endl;

5、二叉树的相加操作

SharedPointer< BTree<T> > add( const BTree<T> & btree) const

将当前二叉树与参数btree中的数据元素在对应位置处相加

返回值（相加的结果）为堆空间中的一棵新二叉树

二叉树的加法

- 定义功能： add(lh, rh)

将lh为根结点的二叉树与rh为根结点的二叉树相加

递归的思想

6、编程实验

二叉树的相加 add()

BTree.h

public

新增

SharedPointer< BTree<T> > add(const BTree<T>& btree) const
{
BTree<T>* ret = new BTree<T>();
if(ret != NULL)
{
ret->m_root = add(root(),btree.root());
}
else
{
THROW_EXCEPTION(NoEnoughMemoryException,"No memory to create new tree ...");
}
return ret;
}

protected

新增

BTreeNode<T>* add(BTreeNode<T>* lh,BTreeNode<T>* rh) const
{
BTreeNode<T>* ret = NULL;
if((lh == NULL)&&(rh != NULL))
{
ret = clone(rh);
}
else if((lh != NULL)&&(rh == NULL))
{
ret = clone(lh);
}
else if((lh != NULL)&&(rh != NULL))
{
ret = BTreeNode<T>::NewNode();
if(ret != NULL)
{
ret->value = lh->value + rh->value;
ret->left = add(lh->left,rh->left);
ret->right = add(lh->right,rh->right);
if(ret->left != NULL)
{
ret->left->parent = ret;
}
if(ret->right != NULL)
{
ret->right->parent = ret;
}
}
else
{
THROW_EXCEPTION(NoEnoughMemoryException,"No memory to create new node ...");
}
}
return ret;
}

main.cpp

#include <iostream>
#include"BTree.h"

using namespace std;
using namespace DTLib;


int main()
{
    BTree<int> bt;
    BTreeNode<int>* n = NULL;

    bt.insert(1,NULL);

    n = bt.find(1);
    bt.insert(2,n);
    bt.insert(3,n);


    n = bt.find(2);
    bt.insert(4,n);
    bt.insert(5,n);

    n = bt.find(4);
    bt.insert(8,n);
    bt.insert(9,n);

    n = bt.find(5);
    bt.insert(10,n);

    n = bt.find(3);
    bt.insert(6,n);
    bt.insert(7,n);


    cout<<"Old BTree: "<<endl;

    for(bt.begin();!bt.end();bt.next())
    {
        cout<<bt.current()<<" ";
    }

    cout<<endl<<endl;



    BTree<int> nbt;

    nbt.insert(0,NULL);

    n = nbt.find(0);
    nbt.insert(6,n);
    nbt.insert(2,n);

    n = nbt.find(2);
    nbt.insert(7,n);
    nbt.insert(8,n);

    SharedPointer< BTree<int> > r = bt.add(nbt);

    cout<<"Other Tree : "<<endl;

    for(nbt.begin();!nbt.end();nbt.next())
    {
        cout<<nbt.current()<<" ";
    }

    cout<<endl<<endl;

    cout<<"Add Tree : "<<endl;

    for((*r).begin();!(*r).end();(*r).next())
    {
        cout<<(*r).current()<<" ";
    }


    return 0;
}

7、小结

比较操作判断两棵二叉树中的数据元素是否对应相等

克隆操作将当前二叉树在堆空间中进行复制

相加操作将两棵二叉树中的数据元素在对应位置处相加

相加操作的结果保存在堆空间的一棵二叉树中

第68课 - 二叉树的比较与相加

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