前言

数据结构实验作业--用二叉链表实现二叉树（c++版）

包括二叉树的构建、二叉树的销毁，前序遍历、中序遍历、后序遍历、层序遍历等基本操作。

还有求二叉树的叶子结点个数，二叉树的深度、结点个数等。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

1.二叉树的结点定义：

template<typename Datatype>
struct BiNode {Datatype data;BiNode<Datatype> *lchild, *rchild;
};

2.二叉链表类定义：

template<typename Datatype>
class BiTree {
public :BiTree() { root = Creat(); }//构造函数，构造一颗二叉树~BiTree() { Release(root); }//析构函数，释放各结点的存储空间void PreOrder() { PreOrder(root); }//前序遍历void InOrder() { InOrder(root); }//中序遍历void PostOrder() { PostOrder(root); }//后序遍历void LevelOrder();//层序遍历int NodeNum() { return NodeNum(root); }//二叉树的结点总个数int TreeDepth() { return TreeDepth(root); }//二叉树的深度void LeafNode() { LeafNode(root); }//二叉树叶子结点数量
private:BiNode<Datatype>* Creat();//构造函数调用void Release(BiNode<Datatype>* bt);//析构函数调用void PreOrder(BiNode<Datatype>* bt);//前序遍历函数调用void PostOrder(BiNode<Datatype>* bt);//后序遍历函数调用void InOrder(BiNode<Datatype>* bt);//中序遍历函数调用int NodeNum(BiNode<Datatype>* bt);//结点个数函数调用int TreeDepth(BiNode<Datatype>* bt);//树深度函数调用void LeafNode(BiNode<Datatype>* bt);//叶子结点函数调用BiNode<Datatype>* root;//指向根结点的头指针
};

3.基本操作的实现

构造函数

template<typename Datatype>
BiNode<Datatype>* BiTree<Datatype>::Creat() {BiNode<Datatype>* bt;char ch;cin >> ch;if (ch == '#') {bt = nullptr;}else {bt = new BiNode<Datatype>;//生成一个头结点bt->data = ch;bt->lchild = Creat();//递归建立左子树bt->rchild = Creat();//递归建立右子树}return bt;
}

析构函数

template<typename Datatype>
void BiTree<Datatype>::Release(BiNode<Datatype>* bt) {if (bt == nullptr) {return;}else {Release(bt->lchild);//释放左子树Release(bt->rchild);//释放右子树delete bt;}
}

前序遍历

template<typename Datatype>
void BiTree<Datatype>::PreOrder(BiNode<Datatype>* bt) {if (bt == nullptr) return;//递归调用结束条件else {cout << bt->data << '\t';//访问根结点数据域PreOrder(bt->lchild);//前序递归遍历bt左子树PreOrder(bt->rchild);//前序递归遍历bt右子树}
}

中序遍历

template<typename Datatype>
void BiTree<Datatype>::InOrder(BiNode<Datatype>* bt) {if (bt == nullptr) return;else {InOrder(bt->lchild);cout << bt -> data << '\t';InOrder(bt->rchild);}
}

后序遍历

template<typename Datatype>
void BiTree<Datatype>::PostOrder(BiNode<Datatype>* bt) {if (bt == nullptr) return;else {PostOrder(bt->lchild);PostOrder(bt->rchild);cout << bt->data << '\t';}
}

层序遍历

template<typename Datatype>
void BiTree<Datatype>::LevelOrder() {BiNode<Datatype>* Q[100], * q = nullptr;int front = -1, rear = -1;//队列初始化if (root == nullptr) {//二叉树为空，算法结束return;}Q[++rear] = root;//根指针入队while (front != rear) {//当队列非空q = Q[++front];//出队cout << q->data << "\t";if (q->lchild != nullptr) Q[++rear] = q->lchild;if (q->rchild != nullptr) Q[++rear] = q->rchild;}
}

结点个数

template<typename Datatype>
int BiTree<Datatype>::NodeNum(BiNode<Datatype> *bt) {//递归遍历所有结点 如果不是空结点的话，递归返回值加1if (bt == nullptr) return 0;else {return NodeNum(bt->lchild) + NodeNum(bt->rchild) + 1;}
}

二叉树的深度

template<typename Datatype>
int BiTree<Datatype>::TreeDepth(BiNode<Datatype>* bt) {//每个节点都有自己的左右子树，每次返回当前节点左右子树长度大的那个//如果根节点为空，则深度为0，返回0，递归出口//否则深度至少为1，然后累加他们左右子树的深度int ldepth = 1, rdepth = 1;if (bt == nullptr) return 0;else {ldepth += TreeDepth(bt->lchild);rdepth += TreeDepth(bt->rchild);}return ((ldepth > rdepth) ? ldepth : rdepth);
}

叶子结点

template<typename Datatype>
void BiTree<Datatype>::LeafNode(BiNode<Datatype>* bt) {//找到叶子结点返回值加1，返回值计数，//2种情况//1.节点为空 返回0，递归出去//2.每当到达叶子结点，返回1，递归给上一层函数if (bt != nullptr) {if (bt->lchild == 0 && bt->rchild == 0) {cout << bt->data;}LeafNode(bt->lchild);LeafNode(bt->rchild);}
}

具体使用

int main() {BiTree<char> T{};cout << "该二叉树的前序遍历序列是:";T.PreOrder();cout << "\n该二叉树的中序遍历序列是:";T.InOrder();cout << "\n该二叉树的后序遍历序列是:";T.PostOrder();cout << "\n该二叉树的层序遍历序列是:";T.LevelOrder();cout << "\n该二叉树的结点个数为:"<<T.NodeNum();;cout << "\n该二叉树的深度为:" <<T.TreeDepth();cout << "\n该二叉树叶子结点是:";T.LeafNode();return 0;
}

注意：输入的格式

运行结果：

总结

提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。

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