【数据结构周周练】017 利用递归算法及孩子兄弟表示法创建森林、遍历森林并求森林的叶子结点个数

版权声明： https://blog.csdn.net/shuiyixin/article/details/83419794

 一、前言

从昨天起，就给大家分享一些树和森林的代码啦，昨天分享的是求树的深度，今天要给大家分享的是森林的遍历以及求叶子的个数。

对于森林，大家可以做这样的理解，一个深度大于1，根节点子树个数大于1的树去掉根节点，就是森林。森林中每棵树的根节点再创建一个共同的双亲结点，就成为了一棵树。所以森林转化为二叉树和树转化为二叉树原理是一样的，采用的方法依然是孩子兄弟表示法，转化规律如下：

森林中第一颗树的根作为生成二叉树的根，每个结点左指针指向第一个孩子结点，右指针指向它在森林中的相邻兄弟结点。通过这种方法构造的二叉树至少包括数据域，第一个孩子指针和右兄弟指针。

typedef struct CSNode {
	int data;
	struct CSNode *firstChild, *nextSibling;
}CSNode, *CSTree;

二、题目

利用递归算法及孩子兄弟表示法存入下图的森林，遍历访问每个结点的编号，数据及所有的兄弟及孩子结点。其中圆角矩形内为结点数据，旁边数字为结点编号，箭头指向的结点为箭尾的孩子结点。

森林

森林转化为二叉树

 三、代码

#include<iostream>
#include<malloc.h>

using namespace std;

typedef struct CSNode {
	int data;
	int number;
	struct CSNode *firstChild, *nextSibling;
}CSNode,*CSTree;

int number = 0;
int yon = 0;
int yesOrNo[] = { 1,1,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,1,0,0 };
int numData[] = { 1,2,4,5,6,3,7,8,9,10,11,12,13 };
int leafNumber = 0;

//Operation the node to creat the forest
int OperationNode(CSTree &T) {
	T = (CSTree)malloc(sizeof(CSNode));
	if (!T)
	{
		cout << "空间分配失败(Allocate space failure.)" << endl;
		exit(OVERFLOW);
	}
	T->data = numData[number];
	T->number = number;
	number++;
	T->firstChild = NULL;
	T->nextSibling = NULL;
	return 1;
}

//Eatablish the fotest by the method of child and sibling  
void EstablishTree(CSTree &T) {
	OperationNode(T);
	if (yesOrNo[yon++])
		EstablishTree(T->firstChild);
	if (yesOrNo[yon++])
		EstablishTree(T->nextSibling);
}

void VisitForest(CSTree T) {
	CSTree p = T;
	cout << "【" << p->number + 1 << "】The number of present node is ：" << p->number << ",";
	cout << "and the data is ：" << p->data << ".";
	if (p->nextSibling) {
		cout << "\n\tThis node has sibling and the number is :" << p->nextSibling->number;
		p = p->nextSibling;
		while (p->nextSibling) {
			cout << " , " << p->nextSibling->number;
			p = p->nextSibling;
		}
	}	
	if (T->firstChild) {
		cout << "\n\tThis node has child and the number is :" << T->firstChild->number;
		CSTree q = T->firstChild;
		while (q->nextSibling) {
			cout << " , " << q->nextSibling->number;
			q = q->nextSibling;
		}
	}
	cout << endl << endl;
}

void PreOrderVisitForest(CSTree T) {
	VisitForest(T);
	if (T->firstChild)
		PreOrderVisitForest(T->firstChild);
	else
		leafNumber++;
	if (T->nextSibling)
		PreOrderVisitForest(T->nextSibling);
}

void main() {
	CSTree T;
	cout << "********【遍历刚刚创建的森林。Traverse forest just establish】********" << endl;
	EstablishTree(T);
	PreOrderVisitForest(T);
	cout << "The number of leaf of Forest is : " << leafNumber << endl;
}

四、实现效果