线索二叉树的C语言实现

#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "io.h"
#include "math.h"
#include "time.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */

typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */
typedef char TElemType;
typedef enum {Link,Thread} PointerTag; /* Link==0表示指向左右孩子指针, */
/* Thread==1表示指向前驱或后继的线索 */
typedef struct BiThrNode /* 二叉线索存储结点结构 */
{
TElemType data; /* 结点数据 */
struct BiThrNode *lchild, *rchild; /* 左右孩子指针 */
PointerTag LTag;
PointerTag RTag; /* 左右标志 */
} BiThrNode, *BiThrTree;

TElemType Nil='#'; /* 字符型以空格符为空 */

Status visit(TElemType e)
{
printf("%c ",e);
return OK;
}

/* 按前序输入二叉线索树中结点的值,构造二叉线索树T */
/* 0(整型)/空格(字符型)表示空结点 */
Status CreateBiThrTree(BiThrTree *T)
{
TElemType h;
scanf("%c",&h);

if(h==Nil)
*T=NULL;
else
{
*T=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode));
if(!*T)
exit(OVERFLOW);
(*T)->data=h; /* 生成根结点(前序) */
CreateBiThrTree(&(*T)->lchild); /* 递归构造左子树 */
if((*T)->lchild) /* 有左孩子 */
(*T)->LTag=Link;
CreateBiThrTree(&(*T)->rchild); /* 递归构造右子树 */
if((*T)->rchild) /* 有右孩子 */
(*T)->RTag=Link;
}
return OK;
}

BiThrTree pre; /* 全局变量,始终指向刚刚访问过的结点 */
/* 中序遍历进行中序线索化 */
void InThreading(BiThrTree p)
{
if(p)
{
InThreading(p->lchild); /* 递归左子树线索化 */
if(!p->lchild) /* 没有左孩子 */
{
p->LTag=Thread; /* 前驱线索 */
p->lchild=pre; /* 左孩子指针指向前驱 */
}
if(!pre->rchild) /* 前驱没有右孩子 */
{
pre->RTag=Thread; /* 后继线索 */
pre->rchild=p; /* 前驱右孩子指针指向后继(当前结点p) */
}
pre=p; /* 保持pre指向p的前驱 */
InThreading(p->rchild); /* 递归右子树线索化 */
}
}

/* 中序遍历二叉树T,并将其中序线索化,Thrt指向头结点 */
Status InOrderThreading(BiThrTree *Thrt,BiThrTree T)
{
*Thrt=(BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode));
if(!*Thrt)
exit(OVERFLOW);
(*Thrt)->LTag=Link; /* 建头结点 */
(*Thrt)->RTag=Thread;
(*Thrt)->rchild=(*Thrt); /* 右指针回指 */
if(!T) /* 若二叉树空,则左指针回指 */
(*Thrt)->lchild=*Thrt;
else
{
(*Thrt)->lchild=T;
pre=(*Thrt);
InThreading(T); /* 中序遍历进行中序线索化 */
pre->rchild=*Thrt;
pre->RTag=Thread; /* 最后一个结点线索化 */
(*Thrt)->rchild=pre;
}
return OK;
}

/* 中序遍历二叉线索树T(头结点)的非递归算法 */
Status InOrderTraverse_Thr(BiThrTree T)
{
BiThrTree 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->data)) /* 访问其左子树为空的结点 */
return ERROR;
while(p->RTag==Thread&&p->rchild!=T)
{
p=p->rchild;
visit(p->data); /* 访问后继结点 */
}
p=p->rchild;
}
return OK;
}

int main()
{
BiThrTree H,T;
printf("请按前序输入二叉树(如:'ABDH##I##EJ###CF##G##') ");
CreateBiThrTree(&T); /* 按前序产生二叉树 */
InOrderThreading(&H,T); /* 中序遍历,并中序线索化二叉树 */
printf("中序遍历(输出)二叉线索树: ");
InOrderTraverse_Thr(H); /* 中序遍历(输出)二叉线索树 */
printf(" ");

return 0;
}