内容：
- 模板实现简单的二叉树
- 二叉树的前序，中序，后序遍历
- 统计二叉树结点的个数和深度
- 二叉树的销毁操作
具体的实现过程及注意事项见代码部分;
#include <iostream>
using namespace std;
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//二叉树结点类的定义
template<class T> //模版结构体
struct TreeNode
{
T data; //节点的内容
TreeNode <T> *Lchild,*Rchild; //节点的左子树和右子树
//可选择参数的默认构造函数
/*TreeNode(T nodeValue = T(),TreeNode<T> *leftNode = NULL,TreeNode<T> *rightNode = NULL )
:data(nodeValue),Lchild(leftNode),Rchild(rightNode){} */
};
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//二叉树的建立
template <class T> //模版方法
void createBinaryTree(TreeNode<T> *&root ) //传递指针的引用
{
TreeNode<T>* p = root;
T nodeValue ;
cin>>nodeValue;
if(nodeValue==-1)
{
root=NULL;
}
else
{
root=new TreeNode<T>(); //构造一个节点
root->data = nodeValue;
createBinaryTree(root->Lchild); //递归构造左子树
createBinaryTree(root->Rchild); //递归构造右子树
}
}
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//二叉树的先序遍历
template <class T>
void preOrder( TreeNode<T> * & p) //传递指针的引用
{
if(p)
{
cout<<p->data<<" ";
preOrder(p->Lchild);
preOrder(p->Rchild);
}
}
//**************************************************************************************
//二叉树的中序遍历
template <class T>
void inOrder(TreeNode<T> * & p) //传递指针的引用
{
if(p)
{
inOrder(p->Lchild);
cout<<p->data<<" ";
inOrder(p->Rchild);
}
}
//**************************************************************************************
//二叉树的后序遍历
template <class T>
void postOrder(TreeNode<T> *& p) //传递指针的引用
{
if(p)
{
postOrder(p->Lchild);
postOrder(p->Rchild);
cout<<p->data<<" ";
}
}
//*************************************************************************************
//统计二叉树中结点的个数
template<class T>
int countNode(TreeNode<T> * & p) //传递指针的引用
{
if(p == NULL) return 0;
return 1+countNode(p->Lchild)+countNode(p->Rchild);
}
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//求二叉树的深度
template<class T>
int depth(TreeNode<T> *& p) //传递指针的引用
{
if(p == NULL)
return -1;
int h1 = depth(p->Lchild);
int h2 = depth(p->Rchild);
if(h1>h2)return (h1+1);
return h2+1;
}
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//二叉树的消毁操作
//容易混淆的错误声明：void destroy(TreeNode<T>* p) 这种声明会创建一个局部的临时对象来保存传递的指针
//虽然2个指针都执行同一块堆空间，delete局部指针 也会删除二叉树结构所占用的堆内存
//但是全局传递的那个指针将会是垃圾指针，会产生不可预料的错误
//void destroy(TreeNode<T> *& p) 此函数的参数为全局指针的一个别名，代表全局指针rootNode本身
// 这样p = NULL;能达到置空指针的左右
//可选的方案是在调用完destroy方法之后，在主函数中执行rootNode = NULL操作
template<class T>
void destroy(TreeNode<T> *& p) //传递指针的引用,消毁函数，用来消毁二叉树中的各个结点
{
if(p)
{
//错误 return之后 没有执行delete p
//return destroy(p->Lchild);
//return destroy(p->Rchild);
destroy(p->Lchild);
destroy(p->Rchild);
//delete只能释放由用户通过new方式在堆中申请的内存，
//是通过变量声明的方式由系统所声明的栈内存不能使用delete删除
//delete和free函数一样，不修改它参数对应指针指向的内容，也不修改指针本身，
//只是在堆内存管理结构中将指针指向的内容标记为可被重新分配
delete p;
//堆上内存释放 栈上指针并不销毁
//此时p指向的地址未知,此时执行*p = ? 操作会导致不可预料的错误
//但是可以重新赋值p = &x;
//最好delete之后把P置空
p = NULL;
}
}
//********************************************************************************
//主函数的设计
int main ()
{
TreeNode<int> * rootNode = NULL;
int choiced = 0;
while(true)
{
system("cls"); //清屏
cout<<"\n\n\n ---主界面---\n\n\n";
cout<<" 1、创建二叉树 2、先序遍历二叉树\n";
cout<<" 3、中序遍历二叉树 4、后序遍历二叉树\n";
cout<<" 5、统计结点总数 6、查看树深度 \n";
cout<<" 7、消毁二叉树 0、退出\n\n";
cout<<" 请选择操作：";
cin>>choiced;
if(choiced == 0)
return 0;
else if(choiced == 1)
{
system("cls");
cout<<"请输入每个结点，回车确认，并以-1结束：\n";
createBinaryTree(rootNode );
}
else if(choiced == 2)
{
system("cls");
cout<<"先序遍历二叉树结果：\n";
preOrder(rootNode);
cout<<endl;
system("pause"); //暂停屏幕
}
else if(choiced == 3)
{
system("cls");
cout<<"中序遍历二叉树结果：\n";
inOrder(rootNode);
cout<<endl;
system("pause");
}
else if(choiced == 4)
{
system("cls");
cout<<"后序遍历二叉树结果：\n";
postOrder(rootNode);
cout<<endl;
system("pause");
}
else if(choiced == 5)
{
system("cls");
int count = countNode(rootNode);
cout<<"二叉树中结点总数为"<<count<<endl;
system("pause");
}
else if(choiced == 6)
{
system("cls");
int dep = depth(rootNode);
cout<<"此二叉树的深度为"<<dep<<endl;
system("pause");
}
else if(choiced == 7)
{
system("cls");
cout<<"二叉树已被消毁！\n";
destroy(rootNode);
cout<<endl;
system("pause");
}
else
{
system("cls");
cout<<"\n\n\n\n\n\t错误选择！\n";
}
}
}