#include<iostream>
using namespace std;
#define MAXLEN 20 //最大長度
typedef char DATA; //定義元素類型
struct CBTType //定義二叉樹結(jié)點(diǎn)類型
{
DATA data; //元素?cái)?shù)據(jù)
CBTType * left; //左子樹結(jié)點(diǎn)指針
CBTType * right; //右子樹結(jié)點(diǎn)指針
};
/*********************初始化二叉樹***********************/
CBTType * InitTree()
{
CBTType * node;
if(node = new CBTType) //申請內(nèi)存
{
cout<<"請先輸入一個(gè)根節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)："<<endl;
cin>>node->data;
node->left=NULL;
node->right=NULL;
if(node!=NULL) //如果二叉樹結(jié)點(diǎn)不為空
{
return node;
} else
{
return NULL;
}
}
return NULL;
}
/***********************查找結(jié)點(diǎn)*************************/
CBTType *TreeFindNode(CBTType *treeNode,DATA data)
{
CBTType *ptr;
if(treeNode==NULL)
{
return NULL;
}else
{
if(treeNode->data==data)
{
return treeNode;
}
else //分別向左右子樹查找
{
if(ptr=TreeFindNode(treeNode->left,data)) //左子樹遞歸查找
{
return ptr;
}
else if(ptr=TreeFindNode(treeNode->right,data)) //右子樹遞歸查找
{
return ptr;
}
else
{
return NULL;
}
}
}
}
/**********************添加結(jié)點(diǎn)*************************/
void AddTreeNode(CBTType *treeNode)
{
CBTType *pnode,*parent;
DATA data;
char menusel;
if(pnode=new CBTType) //分配內(nèi)存
{
cout<<"輸入二叉樹結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)："<<endl;
cin>>pnode->data;
pnode->left=NULL; //設(shè)置左子樹為空
pnode->right=NULL; //設(shè)置左子樹為空
cout<<"輸入該結(jié)點(diǎn)的父結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)"<<endl;
cin>>data;
parent=TreeFindNode(treeNode,data); //查找父結(jié)點(diǎn)，獲得結(jié)點(diǎn)指針
if(!parent)
{
cout<<"沒有找到父結(jié)點(diǎn)"<<endl;
delete pnode;
return ;
}
cout<<"1.添加該結(jié)點(diǎn)到左子樹；2.添加該結(jié)點(diǎn)到右子樹。請輸入操作對應(yīng)的數(shù)字。"<<endl;
do
{
cin>>menusel;
if(menusel=='1'||menusel=='2')
{
switch(menusel)
{
case '1': //添加結(jié)點(diǎn)到左子樹
if(parent->left) //左子樹不為空
{
cout<<"左子樹結(jié)點(diǎn)不為空"<<endl;
}
else
{
parent->left=pnode;
cout<<"數(shù)據(jù)添加成功！"<<endl;
}
break;
case '2': //添加結(jié)點(diǎn)到右子樹
if(parent->right) //右子樹不為空
{
cout<<"右子樹結(jié)點(diǎn)不為空"<<endl;
}
else
{
parent->right=pnode;
cout<<"數(shù)據(jù)添加成功！"<<endl;
}
break;
default:
cout<<"子節(jié)點(diǎn)選擇error!"<<endl;
break;
}
}
}while(menusel!='1'&&menusel!='2');
}
}
/***********************計(jì)算二叉樹的深度********************************/
int TreeDepth(CBTType *treeNode)
{
int depleft,depright;
if(treeNode==NULL)
{
return 0; //結(jié)點(diǎn)為空的時(shí)候，深度為0
}
else
{
depleft=TreeDepth(treeNode->left); //左子樹深度（遞歸調(diào)用）
depright=TreeDepth(treeNode->right); //右子樹深度（遞歸調(diào)用）
if(depleft)
{
return ++depleft;
}
else
{
return ++depright;
}
}
}
/*************************顯示結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)*********************************/
void ShowNodeData(CBTType *treeNode)
{
cout<<treeNode->data<<"\t"; //直接輸出結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)
}
/***********************清空二叉樹************************************/
void ClearTree(CBTType *treeNode)
{
if(treeNode) //判斷當(dāng)前樹不為空
{
ClearTree(treeNode->left); //清空左子樹
ClearTree(treeNode->right); //清空右子樹
delete treeNode; //釋放當(dāng)前結(jié)點(diǎn)所占用的內(nèi)存
}
}
/**************************按層遍歷算法*********************************/
void LevelTree(CBTType *treeNode)
{
CBTType *p;
CBTType *q[MAXLEN]; //定義一個(gè)隊(duì)列
int head=0,tail=0;
if(treeNode) //如果隊(duì)首指針不為空
{
tail=(tail+1)%MAXLEN; //計(jì)算循環(huán)隊(duì)列隊(duì)尾序號
q[tail]=treeNode; //二叉樹根指針進(jìn)入隊(duì)列
while(head!=tail)
{
head=(head+1)%MAXLEN; //計(jì)算循環(huán)隊(duì)列的隊(duì)首序號
p=q[head]; //獲取隊(duì)首元素
ShowNodeData(p); //輸出隊(duì)首元素
if(p->left!=NULL) //如果存在左子樹
{
tail=(tail+1)%MAXLEN; //計(jì)算隊(duì)列的隊(duì)尾序號
q[tail]=p->left; //左子樹入隊(duì)
}
if(p->right!=NULL) //如果存在右子樹
{
tail=(tail+1)%MAXLEN; //計(jì)算隊(duì)列的隊(duì)尾序號
q[tail]=p->right; //右子樹入隊(duì)
}
}
}
}
/*************************先序遍歷算法**********************************/
void DLRTree(CBTType *treeNode)
{
if(treeNode)
{
ShowNodeData(treeNode); //顯示結(jié)點(diǎn)內(nèi)容
DLRTree(treeNode->left); //顯示左子樹內(nèi)容
DLRTree(treeNode->right); //顯示右子樹內(nèi)容
}
}
/***********************中序遍歷算法************************************/
void LDRTree(CBTType *treeNode)
{
if(treeNode)
{

LDRTree(treeNode->left); //顯示左子樹內(nèi)容
ShowNodeData(treeNode); //顯示結(jié)點(diǎn)內(nèi)容
DLRTree(treeNode->right); //顯示右子樹內(nèi)容
}
}
/***********************后序遍歷算法************************************/
void LRDTree(CBTType *treeNode)
{
if(treeNode)
{
LRDTree(treeNode->left); //顯示左子樹內(nèi)容
DLRTree(treeNode->right); //顯示右子樹內(nèi)容
ShowNodeData(treeNode); //顯示結(jié)點(diǎn)內(nèi)容
}
}
/*************************主函數(shù)部分************************************/
int main()
{
CBTType *root=NULL; //root為指向二叉樹根結(jié)點(diǎn)的指針
char menusel;
//設(shè)置根結(jié)點(diǎn)
root=InitTree();
//添加結(jié)點(diǎn)
do
{
cout<<"請選擇菜單添加二叉樹的結(jié)點(diǎn)："<<endl;
cout<<"0.退出;1.添加二叉樹的結(jié)點(diǎn)。"<<endl;
cin>>menusel;
switch(menusel)
{
case '1':
AddTreeNode(root);
break;
case '0':
break;
default:
cout<<"添加結(jié)點(diǎn)error"<<endl;
break;
}
}while(menusel!='0');
//輸出樹的深度
cout<<"depth:"<<TreeDepth(root)<<endl;
//輸出結(jié)點(diǎn)內(nèi)容
do
{
cout<<"請選擇菜單遍歷二叉樹，輸入0表示退出："<<endl;
cout<<"1.按層遍歷"<<endl;
cout<<"2.先序遍歷DLR"<<endl;
cout<<"3.中序遍歷LDR"<<endl;
cout<<"4.后序遍歷LRD"<<endl;
cin>>menusel;
switch(menusel)
{
case '0':break;
case '1':
cout<<"按層遍歷的結(jié)果："<<endl;
LevelTree(root);
cout<<endl;
break;
case '2':
cout<<"先序遍歷的結(jié)果："<<endl;
DLRTree(root);
cout<<endl;
break;
case '3':
cout<<"中序遍歷的結(jié)果："<<endl;
LDRTree(root);
cout<<endl;
break;
case '4':
cout<<"后序遍歷的結(jié)果："<<endl;
LRDTree(root);
cout<<endl;
break;
default:
cout<<"遍歷方式選擇出錯(cuò)！"<<endl;
break;
}
}while(menusel!='0');
//清空二叉樹
ClearTree(root);
return 0;
}