二叉树(c language)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define STACK_MAX_SIZE 30
#define QUEUE_MAX_SIZE 30
#ifndef elemType
                typedef char elemType ;
#endif
/************************************************************************/
/* 以下是关于二叉树操作的11个简单算法 */
/************************************************************************/ 
struct BTreeNode{
    elemType data ;
    struct BTreeNode *left ;
    struct BTreeNode *right ;
};
/* 1.初始化二叉树 */
void initBTree(struct BTreeNode* *bt)
{
    *bt = NULL ;
    return ;
}
/* 2.建立二叉树(根据a所指向的二叉树广义表字符串建立) */
void createBTree(struct BTreeNode* *bt, char *a)
{
    struct BTreeNode *p;
    struct BTreeNode *s[STACK_MAX_SIZE];/* 定义s数组为存储根结点指针的栈使用 */
    int top = -1; /* 定义top作为s栈的栈顶指针，初值为-1,表示空栈 */
    int k ; /* 用k作为处理结点的左子树和右子树，k = 1处理左子树，k = 2处理右子树 */
    int i = 0 ; /* 用i扫描数组a中存储的二叉树广义表字符串，初值为0 */
    *bt = NULL ; /* 把树根指针置为空，即从空树开始建立二叉树 */
    /* 每循环一次处理一个字符，直到扫描到字符串结束符\0为止 */
    while(a[i] != ‘\0‘)
    {
        switch(a[i])
        {
        case ‘ ‘:
            break; /* 对空格不作任何处理 */
        case ‘(‘:
            if( top == STACK_MAX_SIZE - 1 )
            {
                printf("栈空间太小！\n") ;
                exit(1) ;
            }
            top++ ;
            s[top] = p ;
            k = 1 ;
            break;
        case ‘)‘:
            if(top == -1){
                printf("二叉树广义表字符串错误!\n");
                exit(1);
            }
            top-- ;
            break ;
        case ‘,‘:
            k = 2;
            break;
        default:
            p = new BTreeNode ;
            p->data = a[i] ;
            p->left = p->right = NULL ;
            if( *bt == NULL){
                *bt = p ;
            }
            else{
                if( k == 1){
                    s[top]->left = p ;
                }
                else{
                    s[top]->right = p ;
                }
            }
        }
        i++ ; /* 为扫描下一个字符修改i值 */
    }
    return;
}
/* 3.检查二叉树是否为空，为空则返回1,否则返回0 */
int emptyBTree(struct BTreeNode *bt)
{
    if(bt == NULL){
        return 1;
    }
    else{
        return 0;
    }
}
/* 4.求二叉树深度 */
int BTreeDepth(struct BTreeNode *bt)
{
    if(bt == NULL){
        return 0; /* 对于空树，返回0结束递归 */
    }
    else{
        int dep1 = BTreeDepth(bt->left); /* 计算左子树的深度 */
        int dep2 = BTreeDepth(bt->right); /* 计算右子树的深度 */
        if(dep1 > dep2){
            return dep1 + 1;
        }
        else{
            return dep2 + 1;
        }
    }
}
/* 5.从二叉树中查找值为x的结点，若存在则返回元素存储位置，否则返回空值 */
elemType *findBTree(struct BTreeNode *bt, elemType x)
{
    if(bt == NULL){
        return NULL;
    }
    else{
        if(bt->data == x){
            return &(bt->data);
        }
        else{ /* 分别向左右子树递归查找 */
            elemType *p ;
            if(p = findBTree(bt->left, x)){
                return p ;
            }
            if(p = findBTree(bt->right, x)){
                return p ;
            }
            return NULL ;
        }
    }
}
/* 6.输出二叉树(前序遍历) */
void printBTree(struct BTreeNode *bt)
{
    /* 树为空时结束递归，否则执行如下操作 */
    if(bt != NULL)
    {
        printf("%c ", bt->data); /* 输出根结点的值 */ 
        if(bt->left != NULL || bt->right != NULL)
        {
            printf("(") ;
            printBTree(bt->left) ;
            if(bt->right != NULL)
            {
                printf(",") ;
            }
            printBTree(bt->right) ;
            printf(")");
        } 
    }
    return;
}
/* 7.清除二叉树，使之变为一棵空树 */
void clearBTree(struct BTreeNode* *bt)
{
    if(*bt != NULL){
        clearBTree(&((*bt)->left)) ;
        clearBTree(&((*bt)->right)) ;
        free(*bt) ;
        *bt = NULL ;
    }
    return ;
}
/* 8.前序遍历 */
void preOrder(struct BTreeNode *bt)
{
    if(bt != NULL){
        printf("%c ", bt->data) ; /* 访问根结点 */
        preOrder(bt->left) ; /* 前序遍历左子树 */
        preOrder(bt->right) ; /* 前序遍历右子树 */
    }
    return ;
}
/* 9.中序遍历 */
void inOrder(struct BTreeNode *bt)
{
    if(bt != NULL){
        inOrder(bt->left); /* 中序遍历左子树 */
        printf("%c ", bt->data); /* 访问根结点 */
        inOrder(bt->right); /* 中序遍历右子树 */
    }
    return;
}
/* 10.后序遍历 */
void postOrder(struct BTreeNode *bt)
{
    if(bt != NULL){
        postOrder(bt->left); /* 后序遍历左子树 */
        postOrder(bt->right); /* 后序遍历右子树 */
        printf("%c ", bt->data); /* 访问根结点 */
    }
    return;
}
/* 11.按层遍历 */
void levelOrder(struct BTreeNode *bt)
{
    struct BTreeNode *p;
    struct BTreeNode *q[QUEUE_MAX_SIZE];
    int front = 0, rear = 0;
    /* 将树根指针进队 */
    if(bt != NULL){
        rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;
        q[rear] = bt;
    }
    while(front != rear){ /* 队列非空 */
        front = (front + 1) % QUEUE_MAX_SIZE; /* 使队首指针指向队首元素 */
        p = q[front];
        printf("%c ", p->data);
        /* 若结点存在左孩子，则左孩子结点指针进队 */
        if(p->left != NULL){
            rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;
            q[rear] = p->left;
        }
        /* 若结点存在右孩子，则右孩子结点指针进队 */
        if(p->right != NULL){
            rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;
            q[rear] = p->right;
        }
    }
    return;
}
/************************************************************************/
int main(int argc, char *argv[])
{
    struct BTreeNode *bt ; /* 指向二叉树根结点的指针 */
    char *b ; /* 用于存入二叉树广义表的字符串 */
    elemType x, *px ;
    initBTree(&bt) ;
    printf("输入二叉树广义表的字符串：\n") ;
    /* scanf("%s", b); */
    b = "a(b(c), d(e(f, g), h(, i)))" ; //////其中不在括号中的字符表示 的是根节点括号中的分别是左右儿子
    createBTree(&bt, b) ;
    if(bt != NULL)
        printf(" %c ", bt->data) ;
    printf("以广义表的形式输出：\n") ;
    printBTree(bt); /* 以广义表的形式输出二叉树 */
    printf("\n");
    printf("前序："); /* 前序遍历 */
    preOrder(bt);
    printf("\n");
    printf("中序："); /* 中序遍历 */
    inOrder(bt);
    printf("\n");
    printf("后序："); /* 后序遍历 */
    postOrder(bt);
    printf("\n");
    printf("按层："); /* 按层遍历 */
    levelOrder(bt);
    printf("\n");
    /* 从二叉树中查找一个元素结点 */
    printf("输入一个待查找的字符：\n");
    scanf(" %c", &x); /* 格式串中的空格跳过空白字符 */
    px = findBTree(bt, x);
    if(px){
        printf("查找成功：%c\n", *px);
    }else{
        printf("查找失败！\n");
    }
    printf("二叉树的深度为：");
    printf("%d\n", BTreeDepth(bt));
    clearBTree(&bt);
    return 0;
}