数据结构：线索二叉树的遍历

题目：

中序线索化上述二叉树并找出根结点的前驱和后继。

思路：

（1）利用递归函数创建一颗普通的二叉树
（2）1.左子树线索化（返回修改后的pre）;
2.当前结点p线索化
建前驱线索（当前结点左空，指向pre）;
建后继线索（pre右空，pre指向当前结点）;
重新修改前驱结点p指针为 pre;
3.右子树线索化（将新的pre输入）
（4）将pre的右标志数置1，右子树置NULL。
（5）将该线索树进行中序遍历，并将结果依次放入vector中
（6）在vector中查找相对应的结点值，前后值则分别为前驱和后置，同时对可能的错误和特殊情况进行处理。

代码块：

#include "pch.h"
#include <iostream>
#include<vector>
using namespace std;
vector<char> tmp;
struct Btree {//二叉树结构
	char data;
	Btree*lchild;
	Btree*rchild;
	int ltag;
	int rtag;
};
void create(Btree *&t)//创建二叉树
{
	char data;
	cin >> data;
	t = new Btree;
	if (data == '#') t = NULL;//以#为终止符号
	else {//标志数均为0，左右孩子为NULL，递归建立树
		t->data = data;
		t->ltag = 0;
		t->rtag = 0;
		t->lchild = NULL;
		t->rchild = NULL;
		cout << "请输入" << data << "的左子树："; create(t->lchild);
		cout << "请输入" << data << "的右子树：";	create(t->rchild);
	}
}
void InThreading(Btree*&t, Btree*&pre)//中序线索化二叉树
{
	if (t) {
		InThreading(t->lchild, pre);//线索化左子树
		if (t->lchild == NULL) {//如果结点左孩子为NULL
			t->lchild = pre;//将其左孩子置为前驱
			t->ltag = 1;//标志数为1
		}
		if (pre != NULL && pre->rchild == NULL) {//如果前驱的右孩子为NULL
			pre->rchild = t;//将其右孩子置为当前结点
			pre->rtag = 1;//右标志数为1
		}
		pre = t;//前驱结点置为当前结点
		InThreading(t->rchild, pre);//线索化右子树
	}
}
void CreatThreading(Btree *&tree)//创建线索化二叉树
{
	Btree*pre = NULL;
	if (tree == NULL) cout << "该树为空树！\n";//空树处理
	if (tree != NULL) {
		InThreading(tree, pre);//线索化二叉树
		pre->rchild = NULL;//将最后一个结点右孩子置为NULL
		pre->rtag = 1;//最后一个结点右标志数置1
	}
}
void ldr(Btree *&tree)//中序遍历线索化二叉树
{
	Btree*p = tree;
	while (p)
	{
		while (p->ltag == 0) p = p->lchild;//具有左孩子一直往下搜索
		cout << p->data<<'\t';
		tmp.push_back(p->data);
		while (p->rtag==1&&p->rchild)//若无右孩子，则往后继寻找
		{
			p = p->rchild;
			cout << p->data<<'\t';
			tmp.push_back(p->data);
		}
		p = p->rchild;//结点转为右孩子
	}
}
int search(Btree *tree, vector<char>tmp)//查找结点位置
{
	cout << "请输入要查找的根结点：";
	char res;
	cin >> res;
	int i;
	for (i = 0; i < tmp.size(); i++)
	{
		if (res == tmp[i]) break;
	}
	return i;
}
int main()
{
	Btree*tree = new Btree;
	cout << "请输入首根结点：";
	create(tree);
	CreatThreading(tree);
	cout << "中序遍历线索化二叉树结果：\n";
	ldr(tree);
	cout << endl;
	while (true)
	{
		int pos = search(tree, tmp);
		if (pos == 0)
		{
			cout << "无前驱结点"<<endl;
			cout << "后继结点为：" << tmp[1]<<endl;
		}
		else if (pos == tmp.size() - 1)
		{
			cout << "前驱结点为" << tmp[pos - 1] << endl;
			cout << "无后继结点" << endl;
		}
		else if (pos >= tmp.size()) cout << "查无此结点，请检查！"<<endl;
		else {
			cout << "前驱结点为" << tmp[pos - 1] << endl;
			cout << "后继结点为" << tmp[pos + 1] << endl;
		}
	}
}

效果图：

图一为所构建的二叉树，图二为程序构建二叉树的过程，图三为查找根结点可能出现的情况及处理。
（1）根结点无前驱结点，有后继结点
（2）根结点有前驱结点，无后继结点
（3）根结点有前驱结点，有后继结点
（4）无此结点