この記事には、バイナリ ツリーの基本的な操作を紹介するコードのみが含まれています。
大きな問題なくデバッグできました。
間違いがあれば批判して修正してください。
1. バイナリ ツリーのバイナリ リンク リスト ストレージ表現:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
typedef int Status;
typedef int TElemType;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
/* 二叉树的二叉链表储存表示 */
typedef struct BiTNode
{
TElemType data;
struct BiTNode* lchild, * rchild;/* 左右孩子指针 */
}BiTNode, *BiTree;2 番目に、バイナリ ツリーの基本的な操作:
//函数声明
Status InitBiTree(BiTree* T);/* 构造空二叉树InitBiTree(&T) */
Status DesTroyBiTree(BiTree* T);/* 销毁二叉树DesTroyBiTree(&T) */
Status CreateBiTree(BiTree* T);/* 构造二叉树CreateBiTree(&T) */
Status ClearBiTree(BiTree* T);/* 清空二叉树ClearBiTree(&T) */
Status BiTreeEmpty(BiTree T);/* 判断二叉树是否为空BiTreeEmpty(T) */
int BiTreeDepth(BiTree T);/* 求二叉树的深度BiTreeDepth(T) */
BiTNode Root(BiTree T);/* 返回T的根结点Root(T) */
TElemType Value(BiTree T, BiTNode e);/* 返回e的值Value(T, e) */
Status Assign(BiTree T, BiTNode* e, TElemType value);/* 给结点e赋值Assign(T, &e, value) */
BiTNode* Parent(BiTree T, BiTNode e);/* 求e的双亲Parent(T, e) */
BiTNode* LeftChild(BiTree T, BiTNode e);/* 求e的左孩子LeftChild(T, e) */
BiTNode* RightChild(BiTree T, BiTNode e);/* 求e的右孩子RightChild(T, e) */
BiTNode* LeftSibling(BiTree T, BiTNode e);/* 求e的左兄弟LeftSibling(T, e) */
BiTNode* RightSibling(BiTree T, BiTNode e);/* 求e的右兄弟RightSibling(T, e) */
Status InsertChild(BiTree T, BiTNode* p, int LR, BiTree c);/* 插入子树InsertChild(T, p, LR, c) */
Status DeleteChild(BiTree T, BiTNode* p, int LR);/* 删除子树DeleteChild(T, p, LR) */
Status PreOrderTraverse(BiTree T, Status(*v)(TElemType e));/* 前序遍历子树PreOrderTraverse(T, visit()) */
Status InOrderTraverse(BiTree T, Status(*v)(TElemType e));/* 中序遍历子树InOrderTraverse(T, visit()) */
Status PostOrderTraverse(BiTree T, Status(*v)(TElemType e));/* 后序遍历子树PostOrderTraverse(T, visit()) */
Status visit(TElemType e);/* 输出值visit(e) */
BiTree NodePoint(BiTree T, TElemType data);/* 返回指定数据的结点NodePoint(T, data) */
/* 用队列实现层序遍历 */
Status LevelOrderTraverse(BiTree T, Status(*v)(TElemType e));/* 层序遍历子树LevelOrderTraverse(T, visit())*/
#define OVERFLOW -2
/* 链式队列，存放二叉树结点 */
typedef struct QNode {
BiTNode* data;
struct QNode* next;
}QNode, * QueuePtr;
/* 队列头指针、尾指针 */
typedef struct {
QueuePtr front;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
Status EnQueue(LinkQueue* Q, BiTNode* e);/* 插入e为队列的队尾元素EnQueue(&Q, e) */
Status DeQueue(LinkQueue* Q, BiTNode** e);/* 删除队列头元素DeQueue(&Q, &e) */
Status InitQueue(LinkQueue* Q);/* 构造一个空队列InitQueue(&Q) */
Status QueueEmpty(LinkQueue* Q);/* 判断队列是否为空QueueEmpty(&Q) */1. 空のバイナリ ツリーを構築します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：构造空二叉树
参数：1、树指针
输出：OK、ERROR
*/
/* 构造空二叉树InitBiTree(&T) */
Status InitBiTree(BiTree* T)
{
(*T) = NULL;
return OK;
}2. バイナリ ツリーを破棄します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：销毁二叉树
参数：1、树指针
输出：OK、ERROR
*/
/* 销毁二叉树DesTroyBitree(&T)*/
Status DesTroyBiTree(BiTree* T)
{
if (*T)
{
DesTroyBiTree((*T)->lchild);
DesTroyBiTree((*T)->rchild);
free((*T));
(*T) = NULL;
}
return OK;
}3. バイナリ ツリーを構築します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：构造二叉树
参数：1、树指针
输出：OK、ERROR
*/
/* 构造二叉树CreateBiTree(&T) */
Status CreateBiTree(BiTree* T)
{
char data, temp;
data = getchar();
temp = getchar();
if (data == '#')
{
(*T) = NULL;
return OK;
}
else
{
(*T) = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
if (*T)
{
(*T)->data = data;
printf("请输入%c的左子树:>", data);
CreateBiTree(&(*T)->lchild);
printf("请输入%c的右子树:>", data);
CreateBiTree(&(*T)->rchild);
}
}
return OK;
}4. バイナリ ツリーをクリアします。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：清空二叉树
参数：1、树指针
输出：OK、ERROR
*/
/* 清空二叉树ClearBiTree(&T) */
Status ClearBiTree(BiTree* T)
{
if (!*T)
{
return ERROR;
}
ClearBiTree(&(*T)->lchild);
ClearBiTree(&(*T)->rchild);
free(*T);
*T = NULL;
return OK;
}5. バイナリ ツリーが空かどうかを確認します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：判断二叉树是否为空
参数：1、二叉树
输出：TRUE、FALSE
*/
/* 判断二叉树是否为空BiTreeEmpty(T) */
Status BiTreeEmpty(BiTree T)
{
if (T)
{
return FALSE;
}
return TRUE;
}6. バイナリ ツリーの深さを求めます。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：求二叉树的深度
参数：1、二叉树
输出：树的深度
*/
/* 求二叉树的深度BiTreeDepth(T) */
int BiTreeDepth(BiTree T)
{
int Depth = 0;
if (T)
{
int leftDepth = BiTreeDepth(T->lchild);
int rightDepth = BiTreeDepth(T->rchild);
Depth = leftDepth >= rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;
}
return Depth;
}7. T のルート ノードを返します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：返回T的根结点
参数：1、二叉树
输出：T的根结点
*/
/* 返回T的根结点Root(T) */
BiTNode Root(BiTree T)
{
return (*T);
}8. e の値を返します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：返回e的值
参数：1、树 2、结点
输出：元素值
*/
/* 返回e的值Value(T, e) */
TElemType Value(BiTree T, BiTNode e)
{
return e.data;
}9. ノード e に値を割り当てます。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：给结点e赋值
参数：1、二叉树 2、结点指针 3、元素值
输出：OK、ERROR
*/
/* 给结点e赋值Assign(T, &e, value) */
Status Assign(BiTree T, BiTNode* e, TElemType value)
{
e->data = value;
return OK;
}10. e の親を見つけます。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：求e的双亲
参数：1、二叉树 2、结点
输出：结点指针
*/
/* 求e的双亲Parent(T, e) */
BiTNode* Parent(BiTree T, BiTNode e)
{
if (T == NULL)
{
return NULL;
}
if (T)
{
if (T->data == e.data)
{
return NULL;
}
}
if (T->lchild != NULL && T->lchild->data == e.data || T->rchild != NULL && T->rchild->data == e.data)
{
return T;
}
else
{
BiTNode* tempP = NULL;
if (tempP = Parent(T->lchild, e))
{
return tempP;
}
if (tempP = Parent(T->rchild, e))
{
return tempP;
}
}
return NULL;
}11. e の左の子を見つけます。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：求e的左孩子
参数：1、二叉树 2、结点
输出：结点指针
*/
/* 求e的左孩子LeftChild(T, e) */
BiTNode* LeftChild(BiTree T, BiTNode e)
{
BiTNode* p = NodePoint(T, e.data);
if (p->lchild)
{
return p->lchild;
}
return NULL;
}12. e の正しい子を見つけます:
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：求e的右孩子
参数：1、二叉树 2、结点
输出：结点指针
*/
/* 求e的右孩子RightChild(T, e) */
BiTNode* RightChild(BiTree T, BiTNode e)
{
BiTNode* p = NodePoint(T, e.data);
if (p->rchild)
{
return p->rchild;
}
return NULL;
}13. e の左の兄弟を見つけます。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：求e的左兄弟
参数：1、二叉树 2、结点
输出：结点指针
*/
/* 求e的左兄弟LeftSibling(T, e) */
BiTNode* LeftSibling(BiTree T, BiTNode e)
{
if (T)
{
BiTNode* p = Parent(T, e);
if (p->lchild && p->rchild && p->rchild->data == e.data)
{
return p->lchild;
}
}
return NULL;
}14. e の正しい兄弟を見つけます:
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：求e的右兄弟
参数：1、二叉树 2、结点
输出：结点指针
*/
/* 求e的右兄弟RightSibling(T, e) */
BiTNode* RightSibling(BiTree T, BiTNode e)
{
if (T)
{
BiTNode* p = Parent(T, e);
if (p->lchild && p->rchild && p->lchild->data == e.data)
{
return p->rchild;
}
}
return NULL;
}15. サブツリーを挿入します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：插入子树
参数：1、二叉树 2、结点 3、标志域 4、树结点
输出：OK、ERROR
*/
/* 插入子树InsertChild(T, p, LR, c) */
Status InsertChild(BiTree T, BiTNode* p, int LR, BiTree c)
{
if (p)
{
if (LR == 0)
{
c->rchild = p->lchild;
p->lchild = c;
}
else if (LR == 1)
{
c->rchild = p->rchild;
p->rchild = c;
}
return OK;
}
return ERROR;
}16. サブツリーを削除します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：删除子树
参数：1、二叉树 2、结点 3、标志域
输出：OK、ERROR
*/
/* 删除子树DeleteChild(T, p, LR) */
Status DeleteChild(BiTree T, BiTNode* p, int LR)
{
if (LR == 0)
{
if (p->lchild)
{
DesTroyBiTree(&p->lchild);
return OK;
}
}
if (LR == 1)
{
if (p->rchild)
{
DesTroyBiTree(&p->rchild);
return OK;
}
}
return ERROR;
}17. サブツリーの事前順序走査:
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：前序遍历子树
参数：1、二叉树 2、输出函数
输出：OK、ERROR
*/
/* 前序遍历子树PreOrderTraverse(T, visit()) */
Status PreOrderTraverse(BiTree T, Status(*v)(TElemType e))
{
if (T)
{
if(visit(T->data))
if(PreOrderTraverse(T->lchild, visit))
if(PreOrderTraverse(T->rchild, visit))
return OK;
return ERROR;
}
return OK;
}18. サブツリーの順序トラバーサル:
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：中序遍历子树
参数：1、二叉树 2、输出函数
输出：OK、ERROR
*/
/* 中序遍历子树InOrderTraverse(T, visit()) */
Status InOrderTraverse(BiTree T, Status(*v)(TElemType e))
{
if (T)
{
if (InOrderTraverse(T->lchild, visit))
if (visit(T->data))
if (InOrderTraverse(T->rchild, visit))
return OK;
return ERROR;
}
return OK;
}19. サブツリーの事後走査:
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：后序遍历子树
参数：1、二叉树 2、输出函数
输出：OK、ERROR
*/
/* 后序遍历子树PostOrderTraverse(T, visit()) */
Status PostOrderTraverse(BiTree T, Status(*v)(TElemType e))
{
if (T)
{
if (PostOrderTraverse(T->lchild, visit))
if (PostOrderTraverse(T->rchild, visit))
if (visit(T->data))
return OK;
return ERROR;
}
return OK;
}20. サブツリーを階層順に走査します (補助キュー方式)。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：层序遍历子树
参数：1、二叉树 2、输出函数
输出：OK、ERROR
*/
/* 层序遍历子树LevelOrderTraverse(T, visit())*/
Status LevelOrderTraverse(BiTree T, Status(*v)(TElemType e))
{
//初始化辅助队列
LinkQueue lq;
InitQueue(&lq);
//头结点入队
EnQueue(&lq, T);
BiTree temp;
//遍历
while (!QueueEmpty(&lq))
{
//头结点出队
DeQueue(&lq, &temp);
//访问出队结点
visit(temp->data);
//左子树根节点入队
if (temp->lchild != NULL)
{
EnQueue(&lq, temp->lchild);
}
//右子树根结点入队
if (temp->rchild != NULL)
{
EnQueue(&lq, temp->rchild);
}
}
return OK;
}21. 出力値 (アクセス関数):
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：输出值
参数：1、元素
输出：OK、ERROR
*/
/* 输出值visit(e) */
Status visit(TElemType e)
{
printf("%c ", e);
return OK;
}22. 指定されたデータのノードを返します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：返回指定数据的结点
参数：1、二叉树 2、数据
输出：结点指针
*/
/* 返回指定数据的结点NodePoint(T, data) */
BiTNode* NodePoint(BiTree T, TElemType data)
{
if (T)
{
if (T->data == data)
{
return T;
}
BiTNode* node = NodePoint(T->lchild, data);
if (node)
{
return node;
}
node = NodePoint(T->rchild, data);
if (node)
{
return node;
}
else
{
return NULL;
}
}
return NULL;
}23. キューの末尾要素として e を挿入します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：插入e为队列的队尾元素
参数：1、队列指针 2、元素
输出：OK、ERROR
*/
/* 插入e为队列的队尾元素EnQueue(&Q, e) */
Status EnQueue(LinkQueue* Q, BiTNode* e)
{
QNode* p;
p = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (!p) exit(OVERFLOW);
p->data = e;
p->next = NULL;
Q->rear->next = p;
Q->rear = p;
return OK;
}24. キューのヘッド要素を削除します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：删除队列头元素
参数：1、队列指针 2、元素
输出：OK、ERROR
*/
/* 删除队列头元素DeQueue(&Q, &e) */
Status DeQueue(LinkQueue* Q, BiTNode** e)
{
QNode* p;
if (Q->front == Q->rear)
return ERROR;
p = Q->front->next;
*e = p->data;
Q->front->next = p->next;
if (Q->rear == p)
Q->rear = Q->front;
free(p);
return OK;
}25. 空のキューを構築します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：构造一个空队列
参数：1、队列指针
输出：OK、ERROR
*/
/* 构造一个空队列InitQueue(&Q) */
Status InitQueue(LinkQueue* Q)
{
Q->front = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));//给头尾指针分配内存，让队列中的头尾指针指向同一个内存
Q->rear = Q->front;
if (!Q->front) exit(OVERFLOW);
Q->front->next = NULL;
return OK;
}26. キューが空かどうかを確認します。
/*---------------------------------------------------------------------------------------
功能：判断队列是否为空
参数：1、队列指针
输出：OK、ERROR
*/
/* 判断队列是否为空QueueEmpty(&Q) */
Status QueueEmpty(LinkQueue* Q)
{
if (Q->front->next == NULL)
return TRUE;
else
return FALSE;
}3. メインプログラムをテストします。
BiTree T;
BiTNode e, q;
int main()
{
int Depth = 0;
TElemType value = 0;
InitBiTree(&T); /* InitBiTree(&T) */
if (CreateBiTree(&T)) /* CreateBiTree(&T) */
{
printf("创建成功！！！\n");
}
if (BiTreeEmpty(T)) /* BiTreeEmpty(T) */
{
printf("子树为空~\n");
}
else
{
printf("子树不为空！！！\n");
}
Depth = BiTreeDepth(T); /* BiTreeDepth(T) */
printf("树的深度为：%d\n", Depth);
printf("前序遍历子树："); /* PreOrderTraverse(T, visit) */
PreOrderTraverse(T, visit);
printf("\n");
printf("中序遍历子树："); /* InOrderTraverse(T, visit) */
InOrderTraverse(T, visit);
printf("\n");
printf("后序遍历子树："); /* PostOrderTraverse(T, visit) */
PostOrderTraverse(T, visit);
printf("\n");
printf("层序遍历子树："); /* LevelOrderTraverse(T, visit) */
LevelOrderTraverse(T, visit);
printf("\n");
e = Root(T); /* Root(T) */
printf("根结点的值为：");
visit(e.data);
printf("\n");
e = Root(T); /* Value(T, e) */
printf("当前e结点为根结点，其值为：%c\n", Value(T, e));
e = *LeftChild(T, e); /* LeftChild(T, e) */
printf("e结点已改为根结点的左孩子！\n");
printf("当前e结点的值为：%c\n", Value(T, e));
e = *RightChild(T, e); /* RightChild(T, e) */
printf("e结点已改为根结点的左孩子的右孩子！\n");
printf("当前e结点的值为：%c\n", Value(T, e));
e = *LeftSibling(T, e); /* LeftSibling(T, e) */
printf("e结点已改为根结点的左孩子的右孩子的左兄弟！\n");
printf("当前e结点的值为：%c\n", Value(T, e));
e = *RightSibling(T, e); /* RightSibling(T, e) */
printf("e结点已改为根结点的左孩子的右孩子的左兄弟的右兄弟！\n");
printf("当前e结点的值为：%c\n", Value(T, e));
q = *Parent(T, e); /* Parent(T, e) */
printf("e结点双亲的值为：%c\n", Value(T, q));
printf("输入要更改的值：>");
value = getchar(); /* Assign(T, &e, value); */
Assign(T, T, value);
printf("前序遍历子树：");
PreOrderTraverse(T, visit);
printf("\n");
if (ClearBiTree(&T)) /* ClearBiTree(&T) */
{
printf("清除成功！！！\n");
}
if (BiTreeEmpty(T))
{
printf("子树为空~\n");
}
else
{
printf("子树不为空！！！\n");
}
system("pause");
return 0;
}4. テスト結果:
