/*
*数据结构（C++）
*二叉树的相关操作
*二叉树的建立
*二叉树的有序建立
*二叉树的先序、中序、后序遍历递归实现以及非递归实现算法
*二叉树的层序遍历
*求二叉树的高度、节点个数、叶子节点数
*二叉树的销毁
*样例输入ab##cdd#e###,先序的方式，遇到空指针就是输入#
*/
#include <iostream>
#include<stack>
#include<queue>
using namespace std;
typedef char ElementType;
typedef struct Node
{
int data;
Node*next;
}Node;
typedef struct Leaf
{
ElementType data;
Leaf*left;
Leaf*right;
}Leaf;
//二叉树的建立
Leaf*create()
{
Leaf *p=NULL;
ElementType temp;
cin>>temp;
if('#'==temp)
return NULL;
p=new Leaf;
p->data=temp;
p->left=create();
p->right=create();
return p;
}
//二叉树的插入排序,按字母由小到大的顺序(中序输出为从小到大的顺序)（样例输入fabcwrzoutd#）
Leaf*createByorder()
{
Leaf*head=NULL;
ElementType data;
cout<<"请输入:（按#结束输入） ";
while(cin>>data)
{
if(data=='#')
break;
Leaf*p=new Leaf;
p->data=data;
p->left=NULL;
p->right=NULL;
if(NULL==head)
{
head=p;
}
else
{
Leaf*q=head;
while(q!=NULL)
{
if(p->data<q->data)
{
if(!q->left)
{
q->left=p;
break;
}
q=q->left;
}
else
{
if(!q->right)
{
q->right=p;
break;
}
q=q->right;
}
}
}
}
return head;
}
//二叉树的先序遍历
void firstOrder(Leaf*head)
{
if(!head)
return;
cout<<head->data<<" ";
firstOrder(head->left);
firstOrder(head->right);
}
//二叉树先序遍历非递归实现
void firstOrderNot(Leaf*head)
{
stack<Leaf*>s;
s.push(head);
while(!s.empty())
{
Leaf*temp=s.top();
s.pop();
if(temp)
{
cout<<temp->data<<" ";
s.push(temp->right);
s.push(temp->left);
}
}
}
//二叉树的中序遍历
void middleOrder(Leaf *head)
{
if(!head)
return;
middleOrder(head->left);
cout<<head->data<<" ";
middleOrder(head->right);
}
void inOrder2(Leaf *root) //非递归中序遍历（网上其他人的实现方法）
{
stack<Leaf*> s;
Leaf *p=root;
while(p!=NULL||!s.empty())
{
while(p!=NULL)
{
s.push(p);
p=p->left;
}
if(!s.empty())
{
p=s.top();
cout<<p->data<<" ";
s.pop();
p=p->right;
}
}
}
//二叉树的中序遍历非递归实现
void middleOrderNot(Leaf*head)
{
if(!head)
return;
stack<Leaf*>s;
s.push(head);
Leaf*q=NULL;
bool flag=true;
while (!s.empty())
{
q=s.top();
while (q->left&&flag)
{
s.push(q->left);
q=q->left;
}
flag=false;
Leaf*temp=s.top();
s.pop();
if(temp){
cout<<temp->data<<" ";
if(temp->right)
{
s.push(temp->right);
flag=true;
}
}
}
}
//二叉树的后序遍历
void lastOrder(Leaf*head)
{
if(!head)
return;
lastOrder(head->left);
lastOrder(head->right);
cout<<head->data<<" ";
}
//二叉树的后序遍历非递归实现
void lastOrderNot(Leaf*head)
{
if(!head)
return;
stack<Leaf*>s;
Leaf*p=head;
Leaf*visted=NULL;
while(p!=NULL||(!s.empty()))
{
while(p!=NULL)
{
s.push(p);
p=p->left;
}
p=s.top();
if(p->right==NULL||p->right==visted)
{
cout<<p->data<<" ";
s.pop();
visted=p;
p=NULL;
}
else
{
p=p->right;
}
}
}
//二叉树层序遍历
void floorOrder(Leaf*head)
{
if(!head)
return;
queue<Leaf*> q;
q.push(head);
while (!q.empty())
{
Leaf*temp=q.front();
q.pop();
if(temp)
{
cout<<temp->data<<" ";
q.push(temp->left);
q.push(temp->right);
}
}
}
//求二叉树的高度
int gettHeight(Leaf *head)
{
if(!head)
return 0;
int left=1+gettHeight(head->left);
int right=1+gettHeight(head->right);
return left>right?left:right;
}
//二叉树的节点个数
int getCount(Leaf*head)
{
if(!head)
return 0;
int left=getCount(head->left);
int right=getCount(head->right);
return left+right+1;
}
//二叉树的叶子节点个数
int getLeafCount(Leaf*head)
{
static int count=0;
if(!head)
return 0;
if((!head->left)&&(!head->right))
count++;
getLeafCount(head->left);
getLeafCount(head->right);
return count;
}
//二叉树内存空间释放
void destroy(Leaf*&head)
{
if(!head)
return;
destroy(head->left);
destroy(head->right);
delete(head);
head=NULL;
}
//int main()
//{
// cout<<"按字母从小到大的顺序建立二叉树： ";
// Leaf*head=createByorder();
// //cout<<"请输入二叉树，如果是空指针，请用#代替"<<endl;
// //Leaf *head=create();
// cout<<" 二叉树的先序遍历输出:";
// firstOrder(head);
// cout<<" 二叉树的先序遍历非递归输出:";
// firstOrderNot(head);
// cout<<" 二叉树的中序遍历输出:";
// middleOrder(head);
// cout<<" 二叉树的中序遍历非递归输出:";
// middleOrderNot(head);
// cout<<" 二叉树的后序遍历输出:";
// lastOrder(head);
// cout<<" 二叉树后序遍历非递归输出:";
// lastOrderNot(head);
// cout<<" 二叉树的层序遍历:";
// floorOrder(head);
// cout<<" 二叉树的高度为:";
// cout<<gettHeight(head);
// cout<<" 二叉树的节点个数为:";
// cout<<getCount(head);
// cout<<" 二叉树的叶子节点个数为:";
// cout<<getLeafCount(head);
// cout<<" 二叉树正在销毁。。。。";
// destroy(head);
// if(!head)
// cout<<" 二叉树已经销毁 ";
// return 0;
//}