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本文是数据结构基础系列(6)：树和二叉树中第9课时二叉树的基本运算及其实现的例程。
二叉树的链式存储算法库采用程序的多文件组织形式，包括两个文件：
1.头文件：btree.h，包含定义二叉树的链式存储数据结构的代码、宏定义、要实现算法的函数的声明；
#ifndef BTREE_H_INCLUDED#define BTREE_H_INCLUDED#define MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct node{ ElemType data; //数据元素 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串创建二叉链BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x); //返回data域为x的节点指针BTNode *LchildNode(BTNode *p); //返回*p节点的左孩子节点指针BTNode *RchildNode(BTNode *p); //返回*p节点的右孩子节点指针int BTNodeDepth(BTNode *b); //求二叉树b的深度void DispBTNode(BTNode *b); //以括号表示法输出二叉树void DestroyBTNode(BTNode *&b); //销毁二叉树#endif // BTREE_H_INCLUDED
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2.源文件：btree.cpp，包含实现各种算法的函数的定义
#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include "btree.h"void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str) //由str串创建二叉链{ BTNode *St[MaxSize],*p=NULL; int top=-1,k,j=0; char ch; b=NULL; //建立的二叉树初始时为空 ch=str[j]; while (ch!='\0') //str未扫描完时循环 { switch(ch) { case '(': top++; St[top]=p; k=1; break; //为左节点 case ')': top--; break; case ',': k=2; break; //为右节点 default: p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode)); p->data=ch; p->lchild=p->rchild=NULL; if (b==NULL) //p指向二叉树的根节点 b=p; else //已建立二叉树根节点 { 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域为x的节点指针{ 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节点的左孩子节点指针{ return p->lchild;}BTNode *RchildNode(BTNode *p) //返回*p节点的右孩子节点指针{ return p->rchild;}int BTNodeDepth(BTNode *b) //求二叉树b的深度{ int lchilddep,rchilddep; if (b==NULL) return(0); //空树的高度为0 else { lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild); //求左子树的高度为lchilddep rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild); //求右子树的高度为rchilddep return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1); }}void DispBTNode(BTNode *b) //以括号表示法输出二叉树{ 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) //销毁二叉树{ if (b!=NULL) { DestroyBTNode(b->lchild); DestroyBTNode(b->rchild); free(b); }}
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3.在建立算法库过程中，为了完成测试，再同一项目（project）中建立一个源文件(如main.cpp)，编制main函数，完成相关的测试工作。
#include <stdio.h>#include "btree.h"int main(){ BTNode *b,*p,*lp,*rp;; printf(" (1)创建二叉树:"); CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))"); printf("\n"); printf(" (2)输出二叉树:"); DispBTNode(b); printf("\n"); printf(" (3)查找H节点:"); p=FindNode(b,'H'); if (p!=NULL) { lp=LchildNode(p); if (lp!=NULL) printf("左孩子为%c ",lp->data); else printf("无左孩子 "); rp=RchildNode(p); if (rp!=NULL) printf("右孩子为%c",rp->data); else printf("无右孩子 "); } else printf(" 未找到！"); printf("\n"); printf(" (4)二叉树b的深度:%d\n",BTNodeDepth(b)); printf(" (5)释放二叉树b\n"); DestroyBTNode(b); return 0;}
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注：在main函数中，创建的用于测试的二叉树如下——
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