#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define MAXSIZE 100
typedef char ElemType;
typedef enum
{
Link,/*指向孩子结点*/Thread/*指向前驱或后继*/
} PointerTag;
typedef struct Node
{
ElemType data;
struct Node *lchild;
struct Node *rchild;
PointerTag ltag,rtag;
}*BitThrTree,BitThrNode;
BitThrTree pre;
void CreateBitTree2(BitThrTree *T,char str[]);//创建搜索二叉树
void InThreading(BitThrTree p);//中序线索化二叉树
int InOrderThreading(BitThrTree *Thrt,BitThrTree T);//通过中序遍历二叉树T，使T中序线索化。Thrt是指向头结点的指针
int InOrderTraverse(BitThrTree T,int (*visit)(BitThrTree e));//中序遍历线索二叉树
int Print(BitThrTree T);//打印二叉树的结点和线索标志
BitThrNode* FindPoint(BitThrTree T,ElemType e);//在线索二叉树中查找结点为e的指针
BitThrNode* InOrderPre(BitThrNode *p);//中序前驱
BitThrNode* InOrderPost(BitThrNode *p);//中序后继
void DestroyBitTree(BitThrTree *T);//销毁二叉树
#include "LinkBiTree.h"
void CreateBitTree2(BitThrTree *T,char str[])//创建搜索二叉树
{
char ch;
BitThrTree stack[MAXSIZE];
int top = -1;
int flag,k;
BitThrNode *p;
*T = NULL,k = 0;
ch = str[k];
while(ch != '\0')
{
switch(ch)
{
case '(':
stack[++top] = p;
flag = 1;
break;
case ')':
top--;
break;
case ',':
flag = 2;
break;
default:
p = (BitThrTree)malloc(sizeof(BitThrNode));
p->data = ch;
p->lchild = NULL;
p->rchild = NULL;
if(*T == NULL)
{
*T = p;
}
else
{
switch(flag)
{
case 1:
stack[top]->lchild = p;
break;
case 2:
stack[top]->rchild = p;
break;
}
if(stack[top]->lchild)
{
stack[top]->ltag = Link;
}
if(stack[top]->rchild)
{
stack[top]->rtag = Link;
}
}
}
ch = str[++k];
}
}
void InThreading(BitThrTree p)//中序线索化二叉树
{
if(p)//左子树线索化
{
InThreading(p->lchild);
if(!p->lchild)//前驱线索化
{
p->ltag = Thread;
p->lchild = pre;
}
if(!pre->rchild)//后继线索化
{
pre->rtag = Thread;
pre->rchild = p;
}
pre = p;
InThreading(p->rchild);//右子树线索化
}
}
int InOrderThreading(BitThrTree *Thrt,BitThrTree T)//通过中序遍历二叉树T，使T中序线索化。Thrt是指向头结点的指针
{
if(!(*Thrt = (BitThrTree)malloc(sizeof(BitThrNode))))
{
exit(-1);//为头结点分配单元
}
(*Thrt)->ltag = Link;//修改前驱线索标志
(*Thrt)->rtag = Thread;//修改后继线索标志
(*Thrt)->rchild = *Thrt;//将头结点的rchild指针指向自己
if(!T)//如果二叉树为空，则将lchild指针指向自己
{
(*Thrt)->lchild = *Thrt;
}
else
{
(*Thrt)->lchild = T;//将头结点的左指针指向根结点
pre = *Thrt;//将pre指向已经线索化的结点
InThreading(T);//中序遍历进行中序线索化
/*将最后一个结点线索化*/
pre->rchild = *Thrt;//将最后一个结点的右指针指向头结点
pre->rtag = Thread;//修改最后一个结点的rtag标志域
(*Thrt)->rchild = pre;//将头结点的rchild指针指向最后一个结点
}
return 1;
}
int InOrderTraverse(BitThrTree T,int (*visit)(BitThrTree e))//中序遍历线索二叉树
{
BitThrTree p;
p = T->lchild ;//p指向根结点
while(p != T)//空树或遍历结束时，p == T
{
while(p->ltag == Link)
{
p = p->lchild ;
}
if(!visit(p))//打印
{
return 0;
}
while(p->rtag == Thread && p->rchild != T)//访问后继结点
{
p = p->rchild ;
visit(p);
}
p = p->rchild ;
}
return 1;
}
int Print(BitThrTree T)//打印二叉树的结点和线索标志
{
static int k = 1;
printf("%2d\t%s\t %2c\t %s\t\n",k++,T->ltag == 0 ? "Link":"Thread",T->data ,T->rtag == 1 ? "Thread":"Link");
return 1;
}
BitThrNode* FindPoint(BitThrTree T,ElemType e)//在线索二叉树中查找结点为e的指针
{
BitThrTree p;
p = T->lchild ;
while(p != T)
{
while(p->ltag == Link)
{
p = p->lchild ;
}
if(p->data == e)
{
return p;
}
while(p->rtag == Thread && p->rchild != T)
{
p = p->rchild ;
if(p->data == e)
{
return p;
}
}
p = p->rchild ;
}
return NULL;
}
BitThrNode* InOrderPre(BitThrNode *p)//中序前驱
{
if(p->ltag == Thread)//如果p的标志域ltag为线索，则p的左子树结点为前驱
{
return p->lchild ;
}
else
{
pre = p->lchild ;//查找p的左孩子的最右下端结点
while(pre->rtag == Link)//右子树非空时，沿右链往下查找
{
pre = pre->rchild ;
}
return pre;//pre就是最右下端结点
}
}
BitThrNode* InOrderPost(BitThrNode *p)//中序后继
{
if(p->rtag == Thread)//如果p的标志域rtag为线索，则p的右子树结点为后驱
{
return p->rchild ;
}
else
{
pre = p->rchild ;//查找p的右孩子的最左下端结点
while(pre->ltag == Link)//左子树非空时，沿左链往下查找
{
pre = pre->lchild ;
}
return pre;//pre就是最左下端结点
}
}
void DestroyBitTree(BitThrTree *T)//销毁二叉树
{
if(*T)
{
if(!(*T)->lchild)
{
DestroyBitTree(&((*T)->lchild));
}
if(!(*T)->rchild)
{
DestroyBitTree(&((*T)->rchild));
}
free(*T);
*T = NULL;
}
}
#include "LinkBiTree.h"
int main(void)
{
BitThrTree T,Thrt;
BitThrNode *p,*pre,*post;
CreateBitTree2(&T,"(A(B(,D(G)),C(E(,H),F)))");
printf("线索二叉树的输出序列：\n");
InOrderThreading(&Thrt,T);
printf("序列 前驱标志 结点 后继标志\n");
InOrderTraverse(Thrt,Print);
p = FindPoint(Thrt,'D');
pre = InOrderPre(p);
printf("元素D的中序直接前驱元素是：%c\n",pre->data);
post = InOrderPost(p);
printf("元素D的中序直接后驱元素是：%c\n",post->data);
p = FindPoint(Thrt,'E');
pre = InOrderPre(p);
printf("元素E的中序直接前驱元素是：%c\n",pre->data);
post = InOrderPost(p);
printf("元素E的中序直接后驱元素是：%c\n",post->data);
DestroyBitTree(&Thrt);
return 0;
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