#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define STACK_MAX_SIZE 30
#define QUEUE_MAX_SIZE 30
#ifndef elemType
typedef char elemType;
#endif

/************************************************************************/
/* 以下是关于二叉树操纵的11个简朴算法 */
/************************************************************************/
struct BTreeNode{
elemType data;
struct BTreeNode *left;
struct BTreeNode *right;
};

/* 1.初始化二叉树 */
void initBTree(struct BTreeNode* *bt)
{
*bt = NULL;
return;
}

/* 2.成立二叉树(按照a所指向的二叉树广义表字符串成立) */
void createBTree(struct BTreeNode* *bt, char *a)
{
struct BTreeNode *p;
struct BTreeNode *s[STACK_MAX_SIZE];/* 界说s数组为存储根结点指针的栈利用 */
int top = -1; /* 界说top作为s栈的栈顶指针,初值为-1,暗示空栈 */
int k; /* 用k作为处理惩罚结点的左子树和右子树,k = 1处理惩罚左子树,k = 2处理惩罚右子树 */
int i = 0; /* 用i扫描数组a中存储的二叉树广义表字符串,初值为0 */
*bt = NULL; /* 把树根指针置为空,即从空树开始成立二叉树 */
/* 每轮回一次处理惩罚一个字符,直到扫描到字符串竣事符\0为止 */
while(a[i] != '\0'){
switch(a[i]){
case ' ':
break; /* 对空格不作任那里理惩罚 */
case '(':
if(top == STACK_MAX_SIZE - 1){
printf("栈空间太小!\n");
exit(1);
}
top++;
s[top] = p;
k = 1;
break;
case ')':
if(top == -1){
printf("二叉树广义表字符串错误!\n");
exit(1);
}
top--;
break;
case ',':
k = 2;
break;
default:
p = malloc(sizeof(struct BTreeNode));
p->data = a[i];
p->left = p->right = NULL;
if(*bt == NULL){
*bt = p;
}else{
if( k == 1){
s[top]->left = p;
}else{
s[top]->right = p;
}
}
}
i++; /* 为扫描下一个字符修改i值 */
}
return;
}

/* 3.查抄二叉树是否为空,为空则返回1,不然返回0 */
int emptyBTree(struct BTreeNode *bt)
{
if(bt == NULL){
return 1;
}else{
return 0;
}
}

/* 4.求二叉树深度 */
int BTreeDepth(struct BTreeNode *bt)
{
if(bt == NULL){
return 0; /* 对付空树,返回0竣事递归 */
}else{
int dep1 = BTreeDepth(bt->left); /* 计较左子树的深度 */
int dep2 = BTreeDepth(bt->right); /* 计较右子树的深度 */
if(dep1 > dep2){
return dep1 + 1;
}else{
return dep2 + 1;
}
}
}

/* 5.从二叉树中查找值为x的结点,若存在则返回元素存储位置,不然返回空值 */
elemType *findBTree(struct BTreeNode *bt, elemType x)
{
if(bt == NULL){
return NULL;
}else{
if(bt->data == x){
return &(bt->data);
}else{ /* 别离向阁下子树递归查找 */
elemType *p;
if(p = findBTree(bt->left, x)){
return p;
}
if(p = findBTree(bt->right, x)){
return p;
}
return NULL;
}
}
}

/* 6.输出二叉树(前序遍历) */
void printBTree(struct BTreeNode *bt)
{
/* 树为空时竣事递归,不然执行如下操纵 */
if(bt != NULL){
printf("%c", bt->data); /* 输出根结点的值 */
if(bt->left != NULL || bt->right != NULL){
printf("(");
printBTree(bt->left);
if(bt->right != NULL){
printf(",");
}
printBTree(bt->right);
printf(")");
}
}
return;
}

/* 7.排除二叉树,使之变为一棵空树 */
void clearBTree(struct BTreeNode* *bt)
{
if(*bt != NULL){
clearBTree(&((*bt)->left));
clearBTree(&((*bt)->right));
free(*bt);
*bt = NULL;
}
return;
}

/* 8.前序遍历 */
void preOrder(struct BTreeNode *bt)
{
if(bt != NULL){
printf("%c ", bt->data); /* 会见根结点 */
preOrder(bt->left); /* 前序遍历左子树 */
preOrder(bt->right); /* 前序遍历右子树 */
}
return;
}

/* 9.前序遍历 */
void inOrder(struct BTreeNode *bt)
{
if(bt != NULL){
inOrder(bt->left); /* 中序遍历左子树 */
printf("%c ", bt->data); /* 会见根结点 */
inOrder(bt->right); /* 中序遍历右子树 */
}
return;
}

/* 10.后序遍历 */
void postOrder(struct BTreeNode *bt)
{
if(bt != NULL){
postOrder(bt->left); /* 后序遍历左子树 */
postOrder(bt->right); /* 后序遍历右子树 */
printf("%c ", bt->data); /* 会见根结点 */
}
return;
}

/* 11.按层遍历 */
void levelOrder(struct BTreeNode *bt)
{
struct BTreeNode *p;
struct BTreeNode *q[QUEUE_MAX_SIZE];
int front = 0, rear = 0;
/* 将树根指针进队 */
if(bt != NULL){
rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;
q[rear] = bt;
}
while(front != rear){ /* 行列非空 */
front = (front + 1) % QUEUE_MAX_SIZE; /* 使队首指针指向队首元素 */
p = q[front];
printf("%c ", p->data);
/* 若结点存在左孩子,则左孩子结点指针进队 */
if(p->left != NULL){
rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;
q[rear] = p->left;
}
/* 若结点存在右孩子,则右孩子结点指针进队 */
if(p->right != NULL){
rear = (rear + 1) % QUEUE_MAX_SIZE;
q[rear] = p->right;
}
}
return;
}

/************************************************************************/
/*
int main(int argc, char *argv[])
{
struct BTreeNode *bt; /* 指向二叉树根结点的指针 */
char *b; /* 用于存入二叉树广义表的字符串 */
elemType x, *px;
initBTree(&bt);
printf("输入二叉树广义表的字符串:\n");
/* scanf("%s", b); */
b = "a(b(c), d(e(f, g), h(, i)))";
createBTree(&bt, b);
if(bt != NULL)
printf(" %c ", bt->data);
printf("以广义表的形式输出:\n");
printBTree(bt); /* 以广义表的形式输出二叉树 */
printf("\n");
printf("前序:"); /* 前序遍历 */
preOrder(bt);
printf("\n");
printf("中序:"); /* 中序遍历 */
inOrder(bt);
printf("\n");
printf("后序:"); /* 后序遍历 */
postOrder(bt);
printf("\n");
printf("按层:"); /* 按层遍历 */
levelOrder(bt);
printf("\n");
/* 从二叉树中查找一个元素结点 */
printf("输入一个待查找的字符:\n");
scanf(" %c", &x); /* 名目串中的空格跳过空缺字符 */
px = findBTree(bt, x);
if(px){
printf("查找乐成:%c\n", *px);
}else{
printf("查找失败!\n");
}
printf("二叉树的深度为:");
printf("%d\n", BTreeDepth(bt));
clearBTree(&bt);
return 0;
}
*/
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