二叉树的基本操作【C语言】

数据结构二叉树的基本操作设计
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define MAXLEN 100
#define NLAYER  4

typedef struct BiTNode               // 定义二叉树节点结构
{
    char data;                       // 数据域
    struct BiTNode *LChild,*RChild;  // 左右孩子指针域
}BiTNode,*BiTree;
BiTree T;

//(1) 建立二叉树
void CreateBiTree(BiTree *bt)
{ // 按照 <先序序列>建立二叉树的二叉链表的过程
     
    char ch;
    scanf("%s",&ch); 
    if(ch==‘#‘) {
        *bt=NULL;
        return;
    }
    else 
    {
        *bt=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); // 生成一个新结点
        (*bt)->data=ch;
        CreateBiTree(&((*bt)->LChild));      // 生成左子树
        CreateBiTree(&((*bt)->RChild));      // 生成右子树
    }
    
}

//(2) 树型打印二叉树
void TranslevelPrint(BiTree bt)
{  //本算法实现二叉树的按层打印
    struct node
    {
        BiTree vec[MAXLEN];           // 存放树结点
        int layer[MAXLEN];            // 结点所在的层
        int locate[MAXLEN];           // 打印结点的位置
        int front,rear;
    }q;                               // 定义队列q
    int i,j,k;
    int nLocate;
    j = 1;
    k = 0;
    q.front = 0;                      // 初始化队列q队头，队尾
    q.rear = 0;
    printf(" ");
    q.vec[q.rear] = bt;               // 将二叉树根节点入队列
    q.layer[q.rear] = 1;
    q.locate[q.rear] = 20;
    q.rear = q.rear + 1;
    while(q.front < q.rear)
    {
        bt = q.vec[q.front];
        i = q.layer[q.front];        
        nLocate = q.locate[q.front];
        if(j < i)                      // 进层打印时换行
        {
            printf("\n");
            printf("\n");
            j = j + 1;            
            k = 0;
            while(k < nLocate)
            {
                printf(" ");
                k++;
            }
        }
        while(k < (nLocate-1))          // 利用结点深度控制横向位置
        {
            printf(" ");
            k++;
        }
        printf("%c",bt->data);
        q.front = q.front + 1;
        if(bt->LChild != NULL)          // 存在左子树，将左子树根节点入队列
        {        
            q.vec[q.rear] = bt->LChild;
            q.layer[q.rear] = i + 1;
            q.locate[q.rear] =(int)(nLocate - pow(2, NLAYER-i-1));
            q.rear = q.rear +1;
        }
        if(bt->RChild != NULL)         // 存在右子树，将右子树根节点入队列
        {        
            q.vec[q.rear] = bt->RChild;
            q.layer[q.rear] = i + 1;
            q.locate[q.rear] =(int)(nLocate + pow(2, NLAYER-i-1));
            q.rear = q.rear +1;
        }
    }
}

//(3) 输出结点
void Visit(char ch)
{
    printf("%c  ",ch);
}

//(4) 先序遍历二叉树
void  PreOrder(BiTree root) 
{// 先序遍历二叉树, root为指向二叉树(或某一子树)根结点的指针
    if (root!=NULL)
    {
        Visit(root ->data);       // 访问根结点
        PreOrder(root ->LChild);  // 先序遍历左子树
        PreOrder(root ->RChild);  // 先序遍历右子树
    }
}

//(5) 中序遍历二叉树
void  InOrder(BiTree root)  
{// 中序遍历二叉树, root为指向二叉树(或某一子树)根结点的指针
    if (root!=NULL)
    {
        InOrder(root ->LChild);    // 中序遍历左子树
        Visit(root ->data);        // 访问根结点
        InOrder(root ->RChild);    // 中序遍历右子树
    }
}

//(6) 后序遍历二叉树
void  PostOrder(BiTree root)  
{//后序遍历二叉树，root为指向二叉树(或某一子树)根结点的指针
    if(root!=NULL)
    {
        PostOrder(root ->LChild);  // 后序遍历左子树
        PostOrder(root ->RChild);  // 后序遍历右子树
        Visit(root ->data);        // 访问根结点
    }
}

//(7) 输出叶子结点
void  PreOrderLeaf(BiTree root) 
{//先序遍历二叉树并输出叶子结点, root为指向二叉树根结点的指针
    if (root!=NULL)
    {
        if (root ->LChild==NULL && root ->RChild==NULL)
            printf("%c  ",root ->data);   // 输出叶子结点
        PreOrderLeaf(root ->LChild);      // 先序遍历左子树
        PreOrderLeaf(root ->RChild);      // 先序遍历右子树
    }
}

//(8) 输出叶子结点的个数
int LeafCount(BiTree root)
{
    int LeafNum;
    if(root==NULL)    
        LeafNum=0;
    else 
        if((root->LChild==NULL)&&(root->RChild==NULL))
            LeafNum=1;
        else 
            LeafNum=LeafCount(root->LChild)+LeafCount(root->RChild);    // 叶子数为左右子树的叶子数目之和
 
    return LeafNum;
}

//(9) 输出二叉树的深度
int PostTreeDepth(BiTree root)   // 后序遍历求二叉树的深度递归算法 
{
    int hl,hr,max;
    if(root!=NULL)
    {
        hl=PostTreeDepth(root->LChild);  // 求左子树的深度
        hr=PostTreeDepth(root->RChild);  // 求右子树的深度 
        max=hl>hr?hl:hr;                 // 得到左、右子树深度较大者
        return(max+1);                   // 返回树的深度 
    }
    else return(0);                      // 如果是空树，则返回0 
}

//(10) 主要工作函数。操作区用户界面
void mainwork()
{
    int yourchoice;
      
    printf("\n------------------------欢迎使用二叉树基本操作程序---------------------------\n");
    printf("\n                               菜 单 选 择                                 \n\n");
    printf("        1. 树状输出二叉树                        2. 先序遍历二叉树             \n");
    printf("        3. 中序遍历二叉树                        4. 后序遍历二叉树             \n");
    printf("        5. 输出叶子结点                          6. 输出叶子结点个数           \n");
    printf("        7. 输出二叉树的深度                      8. 退出                       \n");
    printf("\n-----------------------------------------------------------------------------\n");
    printf("请输入你的选择：");
    scanf("%d",&yourchoice);
    while(!(yourchoice==1||yourchoice==2||yourchoice==3||yourchoice==4||yourchoice==5||yourchoice==6
          ||yourchoice==7||yourchoice==8))
    {
        printf("输入选择不明确，请重输\n");
        scanf("%d",&yourchoice);
    }
    while(1)
    {
        switch(yourchoice)
        {
            case 1:    printf("树的形状为:\n");TranslevelPrint(T);  getch();        break;
            case 2:    printf("先序遍历序列为:"); PreOrder(T);    break;
            case 3:    printf("\n中序遍历序列为:");InOrder(T); break;
            case 4:    printf("\n后序遍历序列为:");PostOrder(T);    break;
            case 5:    printf("叶子结点为:"); PreOrderLeaf(T);     break;
            case 6:    printf("叶子结点个数为:%d",LeafCount(T));            break;
            case 7: printf("二叉树的深度为:%d",PostTreeDepth(T));   break;
            case 8: system("cls");    exit(0);             break;
            default:  break;
        }
    
            printf("\n------------------------欢迎使用二叉树基本操作程序---------------------------\n");
            printf("\n                               菜 单 选 择                                 \n\n");
            printf("        1. 树状输出二叉树                        2. 先序遍历二叉树             \n");
            printf("        3. 中序遍历二叉树                        4. 后序遍历二叉树             \n");
            printf("        5. 输出叶子结点                          6. 输出叶子结点个数           \n");
            printf("        7. 输出二叉树的深度                      8. 退出                       \n");
            printf("\n-----------------------------------------------------------------------------\n");

        printf("\n请输入你的选择：");
        scanf("%d",&yourchoice);
    }//endwhile(1)

}//mainwork

//(11) 主函数。创建二叉树，调用工作区模块函数
void main()
{
        printf("首先请输入二叉树的结点序列《按照 <先序序列>建立二叉树的二叉链表》：\n");
        CreateBiTree(&T);
        printf("请按菜单提示操作：\n");
        mainwork();
    
}