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西工大NOJ数据结构理论——015.建立二叉树的二叉链表存储结构（严6.70）

菜菜捞捞 2022-04-16 阅读 107
数据结构c语言链表

我相信，大家都已经了解了这道题的背景，以及明白了我们需要做的事情。

对于这道题的背景，相信大家都熟悉，所以就不说了。

关于我们需要做的事情，大家也已经有了自己的思路。所以，我只在下面简短的写一写我的思路：

1.保存从键盘输入的源字符串；

2.加工从键盘输入的源字符串：只去掉里面的","；（这样后续操作简单）

3.构建二叉树，根据加工后的字符串；

4.遍历二叉树，根据我们构建的二叉树。

在我们需要做的事情中，针对“3.构建二叉树”，我们应该怎么做呢？我整理出了递归和非递归2种思路，但是，我并不先写代码，而是想向大家展示一下，我是怎么想出来思路的：

1.递归方式：

 是不是一看就有思路啦？恭喜你！现在自己尝试做一做叭！

void BinTree_Building(PBinTreeNode p_temp,char* begin_str,char* end_str){
	//递归构建1棵完整二叉树
	//首先填充数据 
	p_temp->info=*begin_str;
	//然后判断:是否要进行递归 
	//如果begin_str==end_str，也就是说，字符串里只有1个字符，那么不需要递归 
	if(begin_str==end_str);
	//如果begin_str!=end_str，也就是说，字符串里不只有字符，那么需要递归 
	else if(begin_str!=end_str){
		//设置temp_str，它最后停下来的地方很重要！ 
		char* temp_str=begin_str+2;
		//如果说，在begin_str和end_str中间，只有1对（），那么： 
		if(*(begin_str+3)!='('){}
		//如果说，在begin_str和end_str中间，不只有1对（），那么：
		else{
			//通过一个循环的设置，遇到"("则加1，遇到")"则减1，减到0后，temp_str就停下来 
			int i=0;
			do{
				temp_str++;
				if(*temp_str=='(') i++;
				else if(*temp_str==')') i--;	
			}while(i!=0);
		}
		//新建并初始化一个左孩子结点，并让p_temp的左针指向它，它的父针指向p_temp 
		PBinTreeNode L_PBinTree=CreateBinTreeNode();
		p_temp->lchild=L_PBinTree;L_PBinTree->dad=p_temp;
		//然后调用函数，完善p_temp的左子树 
		BinTree_Building(L_PBinTree,begin_str+2,temp_str); 
		//新建并初始化一个右孩子结点，并让p_temp的右针指向它，它的父针指向p_temp 
		PBinTreeNode R_PBinTree=CreateBinTreeNode();
		p_temp->rchild=R_PBinTree;R_PBinTree->dad=p_temp;
		//然后调用函数，完善p_temp的右子树 
		BinTree_Building(R_PBinTree,temp_str+1,end_str-1); 
	}
}

2.非递归方式： 

 

 

void BuildBinTreeNode(PBinTreeNode temp,char* p){
	for(;*p!='\0';){
		if(*p=='('){
			PBinTreeNode L=CreateBinTreeNode();
			temp->lchild=L;L->dad=temp;
			temp=temp->lchild;
			p++;
		}
		else if(*p==')'){
			temp=temp->dad;
			p++;
		}
		else if((*p=='#')&&(temp->info!='0')){
			PBinTreeNode R=CreateBinTreeNode();
			temp->dad->rchild=R;R->dad=temp->dad;
			temp=R;
			temp->info=*p;
			p++;
		}
		else if((*p=='#')&&(temp->info=='0')){
			temp->info=*p;
			p++;
		}
		else if((*p>='A')&&(*p<='Z')&&(temp->info!='0')){
			PBinTreeNode R=CreateBinTreeNode();
			temp->dad->rchild=R;R->dad=temp->dad;
			temp=R;
			temp->info=*p;
			p++;
		}
		else if((*p>='A')&&(*p<='Z')&&(temp->info=='0')){
			temp->info=*p;
			p++;
		}
	}
}

好了，最后还是无足轻重的完整代码分享了： 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<math.h>
typedef char DataType;
typedef struct BinTreeNode{
	DataType info;
	struct BinTreeNode* lchild;
	struct BinTreeNode* rchild;
	struct BinTreeNode* dad;
}BinTreeNode,*PBinTreeNode;

void InitializeBinTreeNode(PBinTreeNode PNode){
	//初始化二叉树中的一个结点 
	PNode->info='0';
	PNode->lchild=NULL;
	PNode->rchild=NULL;
	PNode->dad=NULL;
}

PBinTreeNode CreateBinTreeNode(){
	//创建二叉树中的一个结点 
	PBinTreeNode PNode=(PBinTreeNode)malloc(sizeof(BinTreeNode));
	if(PNode==NULL){
		printf("out of space!");
	}else{
		InitializeBinTreeNode(PNode);
		return PNode;
	}
}
//A(B(#D)C(E(#F)#)) 
void BuildBinTreeNode(PBinTreeNode temp,char* p){
	for(;*p!='\0';){
		if(*p=='('){
			PBinTreeNode L=CreateBinTreeNode();
			temp->lchild=L;L->dad=temp;
			temp=temp->lchild;
			p++;
		}
		else if(*p==')'){
			temp=temp->dad;
			p++;
		}
		else if((*p=='#')&&(temp->info!='0')){
			PBinTreeNode R=CreateBinTreeNode();
			temp->dad->rchild=R;R->dad=temp->dad;
			temp=R;
			temp->info=*p;
			p++;
		}
		else if((*p=='#')&&(temp->info=='0')){
			temp->info=*p;
			p++;
		}
		else if((*p>='A')&&(*p<='Z')&&(temp->info!='0')){
			PBinTreeNode R=CreateBinTreeNode();
			temp->dad->rchild=R;R->dad=temp->dad;
			temp=R;
			temp->info=*p;
			p++;
		}
		else if((*p>='A')&&(*p<='Z')&&(temp->info=='0')){
			temp->info=*p;
			p++;
		}
	}
}

void preOrderOutput(BinTreeNode *PNode){
	//这是借用的别人的递归函数 
    printf("%c",PNode->info);
    if(PNode->lchild){
        preOrderOutput(PNode->lchild);
    }
    if(PNode->rchild){
        preOrderOutput(PNode->rchild);
    }
}

int main(){
	//Firstly,记录从键盘中读入的字符串，将字符串存到ori中 
	char ori[1000]={0};
	fgets(ori,950,stdin); 
	//同时对原字符串加工，去掉里面的逗号 
	//用str保存加工后的字符串 
	char str[1000]={0};
	char* p1=ori;char* p2=str;
	while(*p1!='\0'){
		if(*p1==','){
			p1++;
		}else{
			*p2=*p1;
			p1++;p2++;
		}
	}
	//Secondly,为调用创建二叉树函数做准备：
	//1.定义一个字符指针p，指向str字符串 
	char* p=str;
	//2.创建一个二叉树根节点指针mainroot,并且temp和它一样的指向 
	PBinTreeNode mainroot=CreateBinTreeNode();
	PBinTreeNode temp=mainroot;
	//这样子，我们有了p，有了temp，就可以调用创建二叉树函数了： 
	BuildBinTreeNode(temp,p);
	//Thirdly,用先序遍历二叉树函数，遍历一遍二叉树
	preOrderOutput(mainroot);
	return 0;
}
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<math.h>
typedef char DataType;
typedef struct BinTreeNode{
	DataType info;
	struct BinTreeNode* lchild;
	struct BinTreeNode* rchild;
	struct BinTreeNode* dad;
}BinTreeNode,*PBinTreeNode,BinTree,*PBinTree;

void InitializeBinTreeNode(PBinTreeNode PNode){
	//初始化二叉树中的单个结点 
	PNode->info='0';
	PNode->lchild=NULL;
	PNode->rchild=NULL;
	PNode->dad=NULL;
}

PBinTreeNode CreateBinTreeNode(){
	//创建二叉树中的单个结点 
	PBinTreeNode PNode=(PBinTreeNode)malloc(sizeof(BinTreeNode));
	if(PNode==NULL){
		printf("out of space!");
	}else{
		InitializeBinTreeNode(PNode);
		return PNode;
	}
}
//A(B(#D)C(E(#F)#)) 
void BinTree_Building(PBinTreeNode p_temp,char* begin_str,char* end_str){
	//递归构建1棵完整二叉树
	//首先填充数据 
	p_temp->info=*begin_str;
	//然后判断:是否要进行递归 
	//如果begin_str==end_str，也就是说，字符串里只有1个字符，那么不需要递归 
	if(begin_str==end_str);
	//如果begin_str!=end_str，也就是说，字符串里不只有字符，那么需要递归 
	else if(begin_str!=end_str){
		//设置temp_str，它最后停下来的地方很重要！ 
		char* temp_str=begin_str+2;
		//如果说，在begin_str和end_str中间，只有1对（），那么： 
		if(*(begin_str+3)!='('){}
		//如果说，在begin_str和end_str中间，不只有1对（），那么：
		else{
			//通过一个循环的设置，遇到"("则加1，遇到")"则减1，减到0后，temp_str就停下来 
			int i=0;
			do{
				temp_str++;
				if(*temp_str=='(') i++;
				else if(*temp_str==')') i--;	
			}while(i!=0);
		}
		//新建并初始化一个左孩子结点，并让p_temp的左针指向它，它的父针指向p_temp 
		PBinTreeNode L_PBinTree=CreateBinTreeNode();
		p_temp->lchild=L_PBinTree;L_PBinTree->dad=p_temp;
		//然后调用函数，完善p_temp的左子树 
		BinTree_Building(L_PBinTree,begin_str+2,temp_str); 
		//新建并初始化一个右孩子结点，并让p_temp的右针指向它，它的父针指向p_temp 
		PBinTreeNode R_PBinTree=CreateBinTreeNode();
		p_temp->rchild=R_PBinTree;R_PBinTree->dad=p_temp;
		//然后调用函数，完善p_temp的右子树 
		BinTree_Building(R_PBinTree,temp_str+1,end_str-1); 
	}
}

void preOrderOutput(BinTreeNode *PNode){
	//这是借用的别人的递归函数 
    printf("%c",PNode->info);
    if(PNode->lchild){
        preOrderOutput(PNode->lchild);
    }
    if(PNode->rchild){
        preOrderOutput(PNode->rchild);
    }
}

int main(){
	//Firstly,记录从键盘中读入的字符串，将字符串存到ori中 
	char ori[1000]={0};
	scanf("%s",ori);
	//同时对原字符串加工，去掉里面的逗号 
	//用processed保存加工后的字符串 
	char processed[1000]={0};
	char* p1=ori;char* p2=processed;
	while(*p1!='\0'){
		if(*p1==','){
			p1++;
		}else{
			*p2=*p1;
			p1++;p2++;
		}
	}
	//Secondly,调用创建二叉树函数：
	//1.定义字符指针begin_str和end_str，一个指processed字符串的开头，一个指结尾 
	char* begin_str=processed;
	char* end_str=processed;
	while(*(end_str+1)!='\0') end_str++;
	//2.创建并初始化根结点mainroot 
	PBinTreeNode mainroot=CreateBinTreeNode();
	//3.调用创建二叉树函数： 
	BinTree_Building(mainroot,begin_str,end_str); 
	//Thirdly,用先序遍历二叉树函数，遍历一遍二叉树
	preOrderOutput(mainroot);
	return 0;
}

 

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