#include <locale.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
typedef struct BiTNode {//二叉樹結點
char data; //資料
struct BiTNode* lchild, * rchild; //左右孩子指針
} BiTNode, * BiTree;
int nn = 0;
int CreateBiTree(BiTree* T) {//按先序序列建立二叉樹
char data;
scanf_s("%c", &data);//按先序次序輸入二叉樹中結點的值(一個字元),‘#’表示空樹
if (data == '#') {
*T = NULL;
}
else {
*T = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); nn++;
(*T)->data = data; //生成根結點
CreateBiTree(&(*T)->lchild);//構造左子樹
CreateBiTree(&(*T)->rchild);//構造右子樹
}
return 0;
}
void Visit(BiTree T) {//輸出
if (T->data != '#') {
printf("%c ", T->data);
}
}
void PreOrder(BiTree T) {//先序周遊
if (T != NULL) {
Visit(T); //通路根節點
PreOrder(T->lchild); //通路左子結點
PreOrder(T->rchild); //通路右子結點
}
}
void InOrder(BiTree T) {//中序周遊
if (T != NULL) {
InOrder(T->lchild); //通路左子結點
Visit(T); //通路根節點
InOrder(T->rchild); //通路右子結點
}
}
void PostOrder(BiTree T) {//後序周遊
if (T != NULL) {
PostOrder(T->lchild); //通路左子結點
PostOrder(T->rchild); //通路右子結點
Visit(T); //通路根節點
}
}
void PreOrder2(BiTree T) {//先序周遊(非遞歸)
//通路T->data後,将T入棧,周遊左子樹;周遊完左子樹傳回時,棧頂元素應為T,出棧,再先序周遊T的右子樹。
BiTree* stack = (BiTree*)malloc(nn * sizeof(BiTree));
int sp = 0;
BiTree p = T;//p是周遊指針
while (p || sp) { //棧不空或者p不空時循環
if (p != NULL) {
stack[sp] = p; sp++; //存入棧中
printf("%c ", p->data); //通路根節點
p = p->lchild; //周遊左子樹
}
else {
sp--; p = stack[sp]; //退棧
p = p->rchild; //通路右子樹
}
}
free(stack);
}
void InOrder2(BiTree T) {//中序周遊(非遞歸)
//T是要周遊樹的根指針,中序周遊要求在周遊完左子樹後,通路根,再周遊右子樹。
//先将T入棧,周遊左子樹;周遊完左子樹傳回時,棧頂元素應為T,出棧,通路T->data,再中序周遊T的右子樹。
BiTree* stack = (BiTree*)malloc(nn * sizeof(BiTree));
int sp = 0;
BiTree p = T;//p是周遊指針
while (p || sp) { //棧不空或者p不空時循環
if (p != NULL) {
stack[sp] = p; sp++; //存入棧中
p = p->lchild; //周遊左子樹
}
else {
sp--; p = stack[sp]; //退棧
printf("%c ", p->data);
p = p->rchild; //通路右子樹
}
}
free(stack);
}
typedef struct BiTNodePost {
BiTree biTree;
char tag;
} BiTNodePost, * BiTreePost;
void PostOrder2(BiTree T) {//後序周遊(非遞歸)
BiTreePost* stack = (BiTreePost*)malloc(nn * sizeof(BiTreePost));
int sp = 0;
BiTree p = T;//p是周遊指針
BiTreePost BT;
while (p != NULL || sp) {//棧不空或者p不空時循環
while (p != NULL) {//周遊左子樹
BT = (BiTreePost)malloc(sizeof(BiTNodePost));
BT->biTree = p;
BT->tag = 'L';//通路過左子樹
stack[sp] = BT; sp++; //存入棧中
p = p->lchild;
}
while (sp && (stack[sp - 1])->tag == 'R') {//左右子樹通路完畢通路根節點
sp--; BT = stack[sp]; //退棧
printf("%c ", BT->biTree->data);
free(BT);
}
if (sp) {//周遊右子樹
BT = stack[sp - 1];
BT->tag = 'R';//通路過右子樹
p = BT->biTree;
p = p->rchild;
}
}
free(stack);
}
void LevelOrder(BiTree T) {//層次周遊
BiTree p;
BiTree* queue;
int h = 0, t = 0, n = 0;
if (T == NULL) return;
p = T;
queue = (BiTree*)malloc(nn * sizeof(BiTree));
queue[t] = p; t = (t + 1) % 10; n++;//根節點入隊
while (n) { //隊列不空循環
p = queue[h]; //對頭元素出隊
printf("%c ", p->data); //通路p指向的結點
h = (h + 1) % 10; n--; //退出隊列
if (p->lchild != NULL) {//左子樹不空,将左子樹入隊
queue[t] = p->lchild; t = (t + 1) % 10; n++;
}
if (p->rchild != NULL) {//右子樹不空,将右子樹入隊
queue[t] = p->rchild; t = (t + 1) % 10; n++;
}
}
free(queue);
}
int main() {
BiTree T;
printf("請輸入字元串序列:\n");
setlocale(LC_ALL, "chs");
CreateBiTree(&T);
printf("先序周遊 :"); PreOrder(T); printf("\n");
printf("先序周遊(非遞歸):"); PreOrder2(T); printf("\n");
printf("\n");
printf("中序周遊 :"); InOrder(T); printf("\n");
printf("中序周遊(非遞歸):"); InOrder2(T); printf("\n");
printf("\n");
printf("後序周遊 :"); PostOrder(T); printf("\n");
printf("後序周遊(非遞歸):"); PostOrder2(T); printf("\n");
printf("\n");
printf("層次周遊 :"); LevelOrder(T); printf("\n");
return 0;
}
//ABC##DE#G##F###
//先序周遊 :A B C D E G F
//先序周遊(非遞歸):A B C D E G F
//
//中序周遊 :C B E G D F A
//中序周遊(非遞歸):C B E G D F A
//
//後序周遊 :C G E F D B A
//後序周遊(非遞歸):C G E F D B A
//
//層次周遊 :A B C D E F G
//
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