二叉树的建立与基本操作 | C++

一、题目描述

编写程序实现二叉树的如下操作：
1) 建立二叉链表
2) 二叉树的先序、中序、后序遍历
3) 求二叉树的叶子结点个数
4) 将二叉树中所有结点的左、右子树相互交换

输入：
　　扩展二叉树先序序列：ab#d##ce###。其中#代表空指针。

输出：
　　二叉树的凹入表示
　　二叉树的先序序列、中序序列、后序序列
　　二叉树叶子结点个数
　　左、右子树相互交换后的二叉树的凹入表示
　　左、右子树相互交换后的二叉树的先序序列、中序序列、后序序列。

说明：
　　在输出凹入表示的二叉树时，先输出根结点，然后依次输出左右子树，上下层结点之间相隔 3 个空格。

	测试输入	期待的输出	时间限制	内存限制	额外进程
测试用例 1	以文本方式显示 ab#d##ce###↵	以文本方式显示 BiTree↵ a↵     b↵         d↵     c↵         e↵ pre_sequence  : abdce↵ in_sequence   : bdaec↵ post_sequence : dbeca↵ Number of leaf: 2↵ BiTree swapped↵ a↵     c↵         e↵     b↵         d↵ pre_sequence  : acebd↵ in_sequence   : ceadb↵ post_sequence : ecdba↵	1秒	64M	0
测试用例 2	以文本方式显示 abd##e##cf##g##↵	以文本方式显示 BiTree↵ a↵     b↵         d↵         e↵     c↵         f↵         g↵ pre_sequence  : abdecfg↵ in_sequence   : dbeafcg↵ post_sequence : debfgca↵ Number of leaf: 4↵ BiTree swapped↵ a↵     c↵         g↵         f↵     b↵         e↵         d↵ pre_sequence  : acgfbed↵ in_sequence   : gcfaebd↵ post_sequence : gfcedba↵	1秒	64M	0

二、完整代码

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<algorithm>
using namespace std;

//二叉树的存储表示
typedef struct BiTNode
{
	char data;
	struct BiTNode *lchild;
	struct BiTNode *rchild;
}BiTNode, *BiTree;

queue<BiTree>q;	//辅助队列
int counts = 0;	//统计叶子结点数目

void createBiTree();	//建立二叉树
void visit(BiTree R);	//访问结点
void print(BiTree R, int n);	//输出二叉树
void pre_sequence(BiTree R);	//先序遍历
void in_sequence(BiTree R);		//中序遍历
void post_sequence(BiTree R);	//后序遍历
/* 左右子树交换后的各种表示 */
void swap_print(BiTree R, int n);
void swap_pre_sequence(BiTree R);
void swap_in_sequence(BiTree R);
void swap_post_sequence(BiTree R);

int main()
{
	BiTree bit;
	bit = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
	q.push(bit);

	//建树 
	createBiTree();
	
	//打印二叉树
	printf("BiTree\n");
	print(bit, 0);

	//先序 
	printf("pre_sequence  : ");
	pre_sequence(bit);
	printf("\n");

	//中序 
	printf("in_sequence   : ");
	in_sequence(bit);
	printf("\n");

	//后序 
	printf("post_sequence : ");
	post_sequence(bit);
	printf("\n");

	//叶子结点数目
	printf("Number of leaf: %d\n", counts);
	
	/* 翻转 */ 
	printf("BiTree swapped\n");
	swap_print(bit, 0);

	printf("pre_sequence  : ");
	swap_pre_sequence(bit);
	printf("\n");
 
	printf("in_sequence   : ");
	swap_in_sequence(bit);
	printf("\n");

	printf("post_sequence : ");
	swap_post_sequence(bit);
	printf("\n");

	return 0;
}

void createBiTree()
{
	char c;
	BiTree T, N;
	while (!q.empty())
	{
		scanf("%c", &c);
		if (c == '\n')	//换行符结束读取
			break;

		T = q.front();
		q.pop();
		T->data = c;	//结点赋值
		
		if (c!='#') {
			//建立左子树
			N = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
			T->lchild = N;
			q.push(N);
			createBiTree();
			//建立右子树 
			N = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
			T->rchild = N;
			q.push(N);
			createBiTree();
		}
	}
}
void visit(BiTree R)
{
	//结点不为空则输出
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
		cout << R->data;
}
void print(BiTree R, int n)
{
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
	{
		int i = 1;
		while (i <= n)	//第几层就输几个tab
		{
			cout << "    ";
			i++;
		}
		visit(R);
		cout << endl;

		//一层一层往下找
		n++;
		print(R->lchild, n);
		print(R->rchild, n);
	}
}
void pre_sequence(BiTree R)
{
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
	{
		visit(R);
		pre_sequence(R->lchild);
		pre_sequence(R->rchild);
	}
}
void in_sequence(BiTree R)
{
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
	{
		in_sequence(R->lchild);

		/* 统计叶子结点和中序遍历结合 */
		if ((R->lchild->data == '#' || R->lchild->data == '\0') && (R->rchild->data == '#' || R->rchild->data == '\0'))
			counts++;

		visit(R);
		in_sequence(R->rchild);
	}
}
void post_sequence(BiTree R)
{
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
	{
		post_sequence(R->lchild);
		post_sequence(R->rchild);
		visit(R);
	}
}
void swap_print(BiTree R, int n)
{
	//翻转后的写法与原来一模一样，只是换了顺序而已
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
	{
		int i = 1;
		while (i <= n)
		{
			cout << "    ";
			i++;
		}
		visit(R);
		cout << endl;

		n++;
		swap_print(R->rchild, n);
		swap_print(R->lchild, n);
	}
}
void swap_pre_sequence(BiTree R)
{
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
	{
		visit(R);
		swap_pre_sequence(R->rchild);
		swap_pre_sequence(R->lchild);
	}
}
void swap_in_sequence(BiTree R)
{
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
	{
		swap_in_sequence(R->rchild);
		visit(R);
		swap_in_sequence(R->lchild);
	}
}
void swap_post_sequence(BiTree R)
{
	if (R->data != '#'&&R->data != '\0')
	{
		swap_post_sequence(R->rchild);
		swap_post_sequence(R->lchild);
		visit(R);
	}
}

三、说明

原文来自http://t.csdn.cn/j3292

是一个和我一个专业的学长/学姐呀

ta的这篇博文是20年写的，用在22年的题目已经不太适用，我稍微改了函数createBiTree()的一些代码，现在的更新后代码可以全部AC√