// c6-1.h 二叉树的顺序存储结构(见图6.1)#define MAX_TREE_SIZE 100 // 二叉树的最大结点数typedef TElemType SqBiTree[MAX_TREE_SIZE]; // 0号单元存储根结点struct position{ int level,order; // 结点的层,本层序号(按满二叉树计算)};在顺序存储结构中,如图62 所示,第i 层结点的序号从2i1 -1~2i-2;序号为i 的结 点,其双亲序号为(i+1)/2-1,其左右孩子序号分别为2i+1 和2i+2;除了根结点,序号为 奇数的结点是其双亲的左孩子,它的右兄弟的序号是它的序号+1;序号为偶数的结点是其
双亲的右孩子,它的左兄弟的序号是它的序号-1;i 层的满二叉树,其结点总数为2i-1。
显然,在顺序存储结构中,按层序输入二叉树是最方便的。当最后一个结点的值输入 后,输入给定符号表示结束。二叉树的顺序存储结构适合存完全二叉树或近似完全二 叉树。 bo6-1.cpp 是采用顺序存储结构的基本操作程序,main6-1.cpp 是检验这些基本操作的 主程序。为了使这两个程序在结点类型为整型和字符型时都能使用,采用了编译预处理的 “#define”、“#if”等命令。这样,只要将main6-1.cpp 的第2 行或第3 行改为注释行 即可。
// bo6-1.cpp 二叉树的顺序存储(存储结构由c6-1.h定义)的基本操作(23个)#define ClearBiTree InitBiTree // 在顺序存储结构中,两函数完全一样#define DestroyBiTree InitBiTree // 在顺序存储结构中,两函数完全一样void InitBiTree(SqBiTree T){ // 构造空二叉树T。因为T是数组名,故不需要& int i; for(i=0;i>T[i]; if(T[i]==999) { T[i]=Nil; break; } i++; }#endif for(i=1;i =0;i--) // 找到最后一个结点 if(T[i]!=Nil) break; i++; // 为了便于计算 do j++; while(i>=pow(2,j)); return j;}Status Root(SqBiTree T,TElemType &e){ // 初始条件:二叉树T存在。操作结果:当T不空,用e返回T的根,返回OK;否则返回ERROR,e无定义 if(BiTreeEmpty(T)) // T空 return ERROR; else { e=T[0]; return OK; }}TElemType Value(SqBiTree T,position e){ // 初始条件:二叉树T存在,e是T中某个结点(的位置) // 操作结果:返回处于位置e(层,本层序号)的结点的值 return T[int(pow(2,e.level-1)+e.order-2)];}Status Assign(SqBiTree T,position e,TElemType value){ // 初始条件:二叉树T存在,e是T中某个结点(的位置) // 操作结果:给处于位置e(层,本层序号)的结点赋新值value int i=int(pow(2,e.level-1)+e.order-2); // 将层、本层序号转为矩阵的序号 if(value!=Nil&&T[(i+1)/2-1]==Nil) // 给叶子赋非空值但双亲为空 return ERROR; else if(value==Nil&&(T[i*2+1]!=Nil||T[i*2+2]!=Nil)) // 给双亲赋空值但有叶子(不空) return ERROR; T[i]=value; return OK;}TElemType Parent(SqBiTree T,TElemType e){ // 初始条件:二叉树T存在,e是T中某个结点 // 操作结果:若e是T的非根结点,则返回它的双亲;否则返回“空” int i; if(T[0]==Nil) // 空树 return Nil; for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e) // 找到e return T[(i+1)/2-1]; return Nil; // 没找到e}TElemType LeftChild(SqBiTree T,TElemType e){ // 初始条件:二叉树T存在,e是T中某个结点。操作结果:返回e的左孩子。若e无左孩子,则返回“空” int i; if(T[0]==Nil) // 空树 return Nil; for(i=0;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e) // 找到e return T[i*2+1]; return Nil; // 没找到e}TElemType RightChild(SqBiTree T,TElemType e){ // 初始条件:二叉树T存在,e是T中某个结点。操作结果:返回e的右孩子。若e无右孩子,则返回“空” int i; if(T[0]==Nil) // 空树 return Nil; for(i=0;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e) // 找到e return T[i*2+2]; return Nil; // 没找到e}TElemType LeftSibling(SqBiTree T,TElemType e){ // 初始条件:二叉树T存在,e是T中某个结点 // 操作结果:返回e的左兄弟。若e是T的左孩子或无左兄弟,则返回“空” int i; if(T[0]==Nil) // 空树 return Nil; for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e&&i%2==0) // 找到e且其序号为偶数(是右孩子) return T[i-1]; return Nil; // 没找到e}TElemType RightSibling(SqBiTree T,TElemType e){ // 初始条件:二叉树T存在,e是T中某个结点 // 操作结果:返回e的右兄弟。若e是T的右孩子或无右兄弟,则返回“空” int i; if(T[0]==Nil) // 空树 return Nil; for(i=1;i<=MAX_TREE_SIZE-1;i++) if(T[i]==e&&i%2) // 找到e且其序号为奇数(是左孩子) return T[i+1]; return Nil; // 没找到e}void Move(SqBiTree q,int j,SqBiTree T,int i) // InsertChild()用到。加{ // 把从q的j结点开始的子树移为从T的i结点开始的子树 if(q[2*j+1]!=Nil) // q的左子树不空 Move(q,(2*j+1),T,(2*i+1)); // 把q的j结点的左子树移为T的i结点的左子树 if(q[2*j+2]!=Nil) // q的右子树不空 Move(q,(2*j+2),T,(2*i+2)); // 把q的j结点的右子树移为T的i结点的右子树 T[i]=q[j]; // 把q的j结点移为T的i结点 q[j]=Nil; // 把q的j结点置空}void InsertChild(SqBiTree T,TElemType p,int LR,SqBiTree c){ //初始条件:二叉树T存在,p是T中某个结点的值,LR为0或1,非空二叉树c与T不相交且右子树为空 //操作结果:根据LR为0或1,插入c为T中p结点的左或右子树。p结点的原有左或右子树则成为c的右子树 int j,k,i=0; for(j=0;j
// main6-1.cpp 检验bo6-1.cpp的主程序,利用条件编译选择数据类型为char或int//#define CHAR 1 // 字符型#define CHAR 0 // 整型(二者选一)#include"c1.h"#if CHARtypedef char TElemType;TElemType Nil=''; // 设字符型以空格符为空#elsetypedef int TElemType;TElemType Nil=0; // 设整型以0为空#endif#include"c6-1.h"#include"bo6-1.cpp"void visit(TElemType e){ cout<代码的运行结果:<<"";}void main(){ Status i; int j; position p; TElemType e; SqBiTree T,s; InitBiTree(T); CreateBiTree(T); cout<<"建立二叉树后,树空否?"< <<"(1:是0:否) 树的深度="< < >p.level>>p.order; e=Value(T,p); cout<<"待修改结点的原值为"< <<"请输入新值: "; cin>>e; Assign(T,p,e); cout<<"先序遍历二叉树:"< >e>>j; InsertChild(T,e,j,s); Print(T); cout<<"删除子树,请输入待删除子树根结点的层号本层序号左(0)或右(1)子树: "; cin>>p.level>>p.order>>j; DeleteChild(T,p,j); Print(T); ClearBiTree(T); cout<<"清除二叉树后,树空否?"< <<"(1:是0:否) 树的深度="< <
请按层序输入结点的值(整型),0表示空结点,输999结束。结点数≤100: 1 2 3 4 5 0 6 7 999(见图63) 建立二叉树后,树空否?0(1:是0:否) 树的深度=4 二叉树的根为1 层序遍历二叉树: 1 2 3 4 5 6 7 中序遍历二叉树: 7 4 2 5 1 3 6 后序遍历二叉树: 7 4 5 2 6 3 1 请输入待修改结点的层号本层序号: 2 2 待修改结点的原值为3请输入新值: 8 先序遍历二叉树:
1 2 4 7 5 8 6 结点8的双亲为1,左右孩子分别为0,6,左右兄弟分别为2,0 建立右子树为空的树s: 请按层序输入结点的值(整型),0表示空结点,输999结束。结点数≤100: 10 11 0 13 14 0 0 17 999(见图64) 树s插到树T中,请输入树T中树s的双亲结点s为左(0)或右(1)子树: 2 1(见图65) 第1层: 1:1 第2层: 1:2 2:8 第3层: 1:4 2:10 4:6 第4层: 1:7 3:11 4:5 第5层: 5:13 6:14 第6层: 9:17 删除子树,请输入待删除子树根结点的层号本层序号左(0)或右(1)子树: 3 2 0(见图66) 第1层: 1:1 第2层: 1:2 2:8 第3层: 1:4 2:10 4:6 第4层: 1:7 4:5 清除二叉树后,树空否?1(1:是0:否) 树的深度=0 树空,无根