二叉树的构造_遍历_求数高和求节点数

  1 //手工构造一颗二叉树 ，并给出递归和非递归2类7种遍历方法，树高,节点数求法和逆时针90度显示二叉树 
  2 //注意本文中2个 typename的使用层次 
  3 //递归遍历容易溢栈 
  4 #include <cstdlib>
  5 #include <iostream>
  6 #include <queue> //用到队列时需要包含此文件 
  7 #include <stack> //用到栈时需要包含此文件 
  8 
  9 using namespace std;
 10 
 11 
 12 template <typename T>//模板类需要template和struct2个语句!!!!!!!! 
 13 struct Btnode{
 14        Btnode *lc_,*rc_;T value_;
 15        Btnode(T const& v=T(),Btnode*lc=0,Btnode*rc=0)
 16        :lc_(lc),rc_(rc),value_(v){}
 17        bool haslc(void) const{return lc_!=0;}
 18        bool hasrc(void) const{return rc_!=0;} 
 19        };
 20 
 21 template<typename NT>
 22 //中序遍历 
 23 void inorder(NT* root,void(*visit)(NT*)){//注意第二个参数的函数传递方法 
 24      if(root!=0){
 25        inorder(root->lc_,visit);
 26        visit(root);
 27        inorder(root->rc_,visit);          
 28                  } 
 29      }
 30 template<typename NT>
 31 //中序遍历 
 32 void inorder2(NT* root,void(*visit)(NT*)){   
 33   if(root==0) return;
 34    stack<NT* > s; s.push(root);
 35    while(true){
 36     root=s.top();
 37     while(root->haslc()) s.push(root=root->lc_);
 38     do{visit(root=s.top());s.pop();}while(!root->hasrc()&&!s.empty());
 39     if(root->hasrc()) s.push(root->rc_);
 40     else return;           
 41               }    
 42      } 
 43      
 44 //后序遍历 
 45 template<typename NT>    
 46 void postorder(NT* root,void(*visit)(NT*)){
 47      if(root!=0){
 48      postorder(root->lc_,visit);
 49      postorder(root->rc_,visit);
 50      visit(root);            
 51                  }
 52      }  
 53      
 54 template<typename NT>    
 55 void postorder2(NT* root,void(*visit)(NT*)){    
 56      if(root==0) return;
 57      stack<NT*> s; s.push(root);
 58      while(true){
 59      root=s.top();
 60      while(root->haslc()) s.push(root=root->lc_);
 61      if(root->hasrc()) s.push(root->rc_);
 62      else{
 63           do{
 64              visit(root=s.top());s.pop();
 65              if(s.empty()) return;         
 66                        }while((root==s.top()->rc_)||!(s.top()->hasrc()));
 67                        s.push(s.top()->rc_);
 68         }
 69      }
 70      }
 71      
 72          
 73 //先序遍历
 74 template<typename NT>//发现该语句必须紧紧在preorder前面才可以 
 75 void preorder(NT* root,void(*visit)(NT*)){
 76      if(root!=0){
 77      visit(root); 
 78      preorder(root->lc_,visit);
 79      preorder(root->rc_,visit);              
 80                  }
 81      }     
 82 template<typename NT>
 83  void preorder2(NT*root,void(*visit)(NT*)){
 84       if(root==0) return;
 85       stack<NT*> s;
 86       while(true){
 87       visit(root);
 88       if(root->hasrc()) s.push(root->rc_);
 89       if(root->haslc()) root=root->lc_;
 90       else if(s.empty()) return;
 91       else{root=s.top();s.pop();}
 92                   }
 93       }    
 94      
 95      
 96   // 按层遍历 
 97   template<typename NT>   
 98    void levelorder(NT* root,void(*visit)(NT*)){
 99      if(root==0) return;
100      queue<NT*> q; q.push(root);
101      while(!q.empty()){
102        NT* t=q.front();q.pop();
103        if(t->haslc()) q.push(t->lc_);
104        if(t->hasrc()) q.push(t->rc_);    
105        visit(t);           
106                        } 
107      }     
108      
109  template<typename NT>   
110  int height(NT const* root){
111     if(root==0) return 0;
112     int ld=height(root->lc_);
113     int rd=height(root->rc_);
114     return 1+std::max(ld,rd); 
115    }    
116      
117   template<typename NT> 
118   int size(NT const* root){
119       if(root==0) return 0;
120       return 1+size(root->lc_)+size(root->rc_);
121       }   
122  template<typename NT>
123  void display(NT* root,int col=0){
124       if(root==0) return;
125       display(root->rc_,col+1);
126       for(int i=0;i<col;++i) std::cout<<"|";
127       std::cout<<"|"<<root->value_<<std::endl;
128       display(root->lc_,col+1);
129       
130       }
131      
132 typedef Btnode<char> NT;//该语句必须在print函数前，以防 NT不能找到 
133 void print(NT*p){std::cout<<p->value_<<"";}
134 
135 
136 int main(int argc, char *argv[])
137 {  
138    
139     //定义二叉树 
140     NT i(‘I‘,0,0);NT h(‘H‘,0,0);  NT f(‘F‘,&h,&i);
141     NT g(‘G‘,0,0);NT e(‘E‘,&g,0); NT d(‘D‘,0,0);
142     NT c(‘C‘,0,&f);NT b(‘B‘,&d,&e);NT a(‘A‘,&b,&c);
143     NT* root=&a;
144     inorder(root,&print);cout<<endl;
145     inorder2(root,&print);cout<<endl;
146     preorder(root,&print);cout<<endl;
147     preorder2(root,&print);cout<<endl;
148     postorder(root,&print);cout<<endl;
149     postorder2(root,&print);cout<<endl;
150     levelorder(root,&print);cout<<endl;
151     cout<<"height="<<height(root)<<endl;
152     cout<<"number of nodes="<<size(root)<<endl;
153     display(root,0); 
154     system("PAUSE");
155     return EXIT_SUCCESS;
156 }