二叉树20操作

这是之前的咸鱼作业,也是绞尽脑汁,掉了不少头发,贴上来仅供留念

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#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

typedef struct BiTNode{
int data;
BiTNode *lchild,*rchild;
}BiTNode;
typedef struct BTNQ{
BiTNode *p;
BTNQ *next;
}BTNQ;
int depth=0,maxdepth=0,num=0;
BiTNode *p=NULL,*parent=NULL,*pre=NULL,*c=NULL;

class BiTree{
private:
BiTNode *bt;
void DBT(BiTNode* &root){
if(root!=NULL){
if(root->lchild){
DBT(root->lchild);
}
if(root->rchild){
DBT(root->rchild);
}
if(root!=NULL){
free(root);
root=NULL;
}
}
}
void ClearBT(BiTNode* &root){
root->data=0;
if(root!=NULL){
if(root->lchild){
DBT(root->lchild);
root->lchild=NULL;
}
if(root->rchild){
DBT(root->rchild);
root->rchild=NULL;
}
}
}
void CBT(BiTNode* &root){ //注意这里的 * &
cout<<"输入节点元素(输入0跳过该元素):";
cin>>num;
if(num==0){
root=NULL;return;
}
else{
root=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
root->data=num;root->lchild=root->rchild=NULL;
CBT(root->lchild);
CBT(root->rchild);
}
}
void BTD(BiTNode *root){
depth++;
if(root->lchild){
BTD(root->lchild);
depth--;
}
if(root->rchild){
BTD(root->rchild);
depth--;
}
if(root->lchild==NULL&&root->rchild==NULL){
maxdepth=depth>maxdepth?depth:maxdepth;
}
}
void Search(BiTNode* &q){ //通过元素值搜索节点,顺便确定双亲
if(q->data==num){
p=q;parent=pre;
}
if(q->lchild&&parent==NULL){
pre=q; //pre指向节点双亲
Search(q->lchild);
}
if(q->rchild&&parent==NULL){
pre=q;
Search(q->rchild);
}
}
void POT(BiTNode *p){
if(p){
cout<<p->data<<"\t";
POT(p->lchild);
POT(p->rchild);
};
}
void IOT(BiTNode *p){
if(p){
IOT(p->lchild);
cout<<p->data<<"\t";
IOT(p->rchild);
}
}
void PostOT(BiTNode *p){
if(p){
IOT(p->lchild);
IOT(p->rchild);
cout<<p->data<<"\t";
};
}
public:
int InitBiTree(){
bt=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
bt->data=0;
bt->lchild=bt->rchild=NULL;
cout<<"二叉树初始化成功"<<endl;
return 0;
}
void DestroyBiTree(){
DBT(bt);cout<<"二叉树销毁成功"<<endl;
}
void CreateBiTree(){
CBT(bt);cout<<"二叉树创建成功"<<endl;
}
void ClearBiTree(){
ClearBT(bt);cout<<"二叉树清空成功"<<endl;
}
int BiTreeEmpty(){
if(bt==NULL){cout<<"二叉树不存在"<<endl;return 1;}
if(bt!=NULL&&bt->lchild==NULL&&bt->rchild==NULL){cout<<"二叉树为空"<<endl;return 1;}
else {cout<<"二叉树不空"<<endl;return 0;}
}
int BiTreeDepth(){
if(BiTreeEmpty()){cout<<"二叉树为空或不存在"<<endl;return 0;}
depth=maxdepth=0; //清空之前记录
BTD(bt);
return maxdepth;
}
BiTNode *Root(){
if(BiTreeEmpty()){cout<<"二叉树为空或不存在"<<endl;return NULL;}
return bt;
}
int Value(){
if(BiTreeEmpty()){cout<<"二叉树为空或不存在"<<endl;return -1;}
return bt->data;
}
int Assign(){
num=0;p=NULL;parent=NULL;pre=NULL; //初始化搜索变量
cout<<"输入待修改的节点值:";
cin>>num;
Search(bt);
cout<<"输入修改值:";
cin>>num;
if(p){
p->data=num;
cout<<"赋值成功"<<endl;
return 0;
}else{
cout<<"未找到元素"<<endl;return 1;
}
}
BiTNode *Parent(){
num=0;p=NULL;parent=NULL;pre=NULL; //初始化搜索变量
cout<<"输入节点值:";
cin>>num;
Search(bt);
if(parent){
return parent;
}else{
cout<<"未找到"<<endl;return NULL;
}
}
BiTNode *LeftChild(){
num=0;p=NULL;parent=NULL;pre=NULL; //初始化搜索变量
cout<<"输入节点值:";
cin>>num;
Search(bt);
if(p&&p->lchild){
return p->lchild;
}else{
cout<<"未找到"<<endl;return NULL;
}
}
BiTNode *RightChild(){
num=0;p=NULL;parent=NULL;pre=NULL; //初始化搜索变量
cout<<"输入节点值:";
cin>>num;
Search(bt);
if(p&&p->rchild){
return p->rchild;
}else{
cout<<"未找到"<<endl;return NULL;
}
}
BiTNode *LeftSibling(){
num=0;p=NULL;parent=NULL;pre=NULL; //初始化搜索变量
cout<<"输入节点值:";
cin>>num;
Search(bt);
if(parent&&parent->lchild&&parent->lchild!=p){
return parent->lchild;
}else{
cout<<"未找到"<<endl;return NULL;
}
}
BiTNode *RightSibling(){
num=0;p=NULL;parent=NULL;pre=NULL; //初始化搜索变量
cout<<"输入节点值:";
cin>>num;
Search(bt);
if(parent&&parent->rchild&&parent->rchild!=p){
return parent->rchild;
}else{
cout<<"未找到"<<endl;return NULL;
}
}
int InsertChild(){
num=0;p=NULL;parent=NULL;pre=NULL; //初始化搜索变量
cout<<"输入节点值:";
cin>>num;
int ch=0;
cout<<"插入到节点的1.左子树/2.右子树";
cin>>ch;
Search(bt);
if(p){
if(ch==0){
c->rchild=p->lchild;
p->lchild=c;
cout<<"插入成功"<<endl;
return 0;
}
if(ch==1){
c->rchild=p->rchild;
p->rchild=c;
cout<<"插入成功"<<endl;
return 0;
}
}else{
cout<<"未找到"<<endl;return 1;
}
}
int DeleteChild(){
num=0;p=NULL;parent=NULL;pre=NULL; //初始化搜索变量
cout<<"输入节点值:";
cin>>num;
int ch=0;
cout<<"删除节点的1.左子树/2.右子树";
cin>>ch;
Search(bt);
if(p){
if(ch==0){
p->lchild=NULL;
cout<<"删除成功"<<endl;
return 0;
}
if(ch==1){
p->rchild=NULL;
cout<<"删除成功"<<endl;
return 0;
}
} else{
cout<<"未找到"<<endl;return 1;
}
}
int PreOrderTraverse(){
POT(bt);
cout<<"遍历完成"<<endl;
return 0;
}
int InOrderTraverse(){
IOT(bt);
cout<<"遍历完成"<<endl;
return 0;
}
int PostOrderTraverse(){
PostOT(bt);
cout<<"遍历完成"<<endl;
return 0;
}
void LevelOrderTraverse(){
BTNQ *q=NULL,*head,*tail;
head=(BTNQ*)malloc(sizeof(BTNQ));
head->next=NULL;head->p=bt;
tail=q=head;
while(head!=NULL){
if(head->p->lchild){
q=(BTNQ*)malloc(sizeof(BTNQ));q->next=NULL;q->p=head->p->lchild;
tail->next=q;tail=tail->next;
}
if(head->p->rchild){
q=(BTNQ*)malloc(sizeof(BTNQ));q->next=NULL;q->p=head->p->rchild;
tail->next=q;tail=tail->next;
}
cout<<head->p->data<<"\t";
head=head->next;
}
}
};

int main(){
int n=0;
BiTree BT;
c=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); //c为待插入的子树
c->data=0;c->lchild=c->rchild=NULL;
while(1){
cout<<"menu"<<endl;
cout<<"----1.初始化二叉树"<<endl;
cout<<"----2.销毁二叉树"<<endl; //
cout<<"----3.创建二叉树"<<endl;
cout<<"----4.清空二叉树"<<endl;
cout<<"----5.判断二叉树是否为空"<<endl;
cout<<"----6.二叉树深度"<<endl;
cout<<"----7.求二叉树根"<<endl;
cout<<"----8.获取节点值"<<endl;
cout<<"----9.给节点赋值"<<endl; //
cout<<"----10.求节点双亲"<<endl;
cout<<"----11.节点左孩子"<<endl;
cout<<"----12.节点右孩子"<<endl;
cout<<"----13.节点左兄弟"<<endl;
cout<<"----14.节点右兄弟"<<endl;
cout<<"----15.插入右子树为空的子树"<<endl; //
cout<<"----16.删除子树"<<endl;
cout<<"----17.先序遍历"<<endl;
cout<<"----18.中序遍历"<<endl;
cout<<"----19.后序遍历"<<endl;
cout<<"----20.层序遍历"<<endl;
cin>>n;
switch(n){
case 1:BT.InitBiTree();break;
case 2:BT.DestroyBiTree();break;
case 3:BT.CreateBiTree();break;
case 4:BT.ClearBiTree();break;
case 5:BT.BiTreeEmpty();break;
case 6:cout<<"二叉树深度为:"<<BT.BiTreeDepth()<<endl;break;
case 7:cout<<"二叉树树根值为:"<<BT.Root()->data<<endl;break;
case 8:cout<<"某节点值为:"<<BT.Value()<<endl;break;
case 9:BT.Assign();break;
case 10:cout<<"双亲的值为:"<<BT.Parent()->data<<endl;break;
case 11:cout<<"节点左孩子值为:"<<BT.LeftChild()->data<<endl;break;
case 12:cout<<"节点右孩子值为:"<<BT.RightChild()->data<<endl;break;
case 13:cout<<"节点左兄弟值为:"<<BT.LeftSibling()->data<<endl;break;
case 14:cout<<"节点右兄弟值为:"<<BT.RightSibling()->data<<endl;break;
case 15:BT.InsertChild();break;
case 16:BT.DeleteChild();break;
case 17:BT.PreOrderTraverse();break;
case 18:BT.InOrderTraverse();break;
case 19:BT.PostOrderTraverse();break;
case 20:BT.LevelOrderTraverse();break;
}
}
return 0;
}

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