C语言：树与二叉树的转换

原理：天勤高分笔记P155-P158

树输入的文本形式：AB0CE0F00D000

cstree1:AB0C0D000

cstree2:EF000

cstree3:GH0IJ0000

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define maxSize 100//树的定义
typedef struct CSNode
{char data;struct CSNode *firstchild, *nextsibling;
}CSNode, *CSTree;//二叉树的定义
typedef struct BTNode
{char data;struct BTNode* lchild;struct BTNode* rchild;
}BTNode;//新森林定义
typedef struct
{CSTree ct[maxSize];int num;
}Forest; //旧森林定义
/*typedef struct
{CSTree *ct;int num;
}Forest;*///存储路径定义
typedef struct
{char path[100];
}Str;//文件指针
FILE* fp;//创建一棵树
CSTree CreateCSTree()
{char ch;fscanf(fp, "%c", &ch);CSTree CT = NULL;if (ch != '0'){CT = (CSNode*)malloc(sizeof(CSNode));CT->data = ch;CT->firstchild = CreateCSTree();CT->nextsibling = CreateCSTree();}return CT;
}//树转换成二叉树
BTNode* ExchangeToBTree(CSTree ct)
{if (ct == NULL)return NULL;else{BTNode * bt = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));bt->data = ct->data;bt->lchild = ExchangeToBTree(ct->firstchild);bt->rchild = ExchangeToBTree(ct->nextsibling);return bt;}
}//二叉树转换成树
CSTree ExchangeToCSTree(BTNode *bt)
{if (bt == NULL)return NULL;else{CSTree ct = (CSNode*)malloc(sizeof(CSNode));ct->data = bt->data;ct->firstchild = ExchangeToCSTree(bt->lchild);ct->nextsibling = ExchangeToCSTree(bt->rchild);return ct;}
}//森林转二叉树
BTNode* ForestToBTree(CSTree F[], int low, int high)
{//low为当前指向的树，high为第n棵树的下标n-1if (low > high)return NULL;else{BTNode* root = ExchangeToBTree(F[low]);//二叉树的根即为第一棵树的根，同时二叉树的左孩子是第一棵树根节点的子树森林转化成的二叉树root->rchild = ForestToBTree(F, low + 1, high);//二叉树的右子树是森林其他树转换成的二叉树return root;}
}//二叉树转森林
Forest* BTreeToForest(BTNode* root)
{BTNode* p = root;//森林初始化Forest* F = (Forest*)malloc(sizeof(Forest));BTNode* q = NULL;int i = 0;//统计树的个数//将二叉树转化为森林，核心代码while (p != NULL){q = p->rchild;//先用q指向下一棵树的根节点p->rchild = NULL;//将当前有右孩子的二叉树的右孩子链接断开F->ct[i++] = ExchangeToCSTree(p);//将二叉树转化为树p = q;//将p指向下一棵树}F->num = i;return F;
}
/*void BTreeToForest(Forest* F, BTNode* root)
{BTNode* p = root;int n = 0;//计算二叉树内包含了多少棵树while (p){++n;p = p->rchild;}//如果是一个空的二叉树，则森林也为空if (n == 0){F->ct = NULL;F->num = 0;}else{//森林初始化，创建一个包含n棵树的数组，数组元素为CSNode*类型，即CSTree类型F->ct = (CSTree*)malloc(sizeof(CSTree)*n);BTNode* q = NULL;int i = 0;p = root;//将二叉树转化为森林，核心代码while (p != NULL){q = p->rchild;//先用q指向下一棵树的根节点p->rchild = NULL;//将当前有右孩子的二叉树的右孩子链接断开F->ct[i++] = ExchangeToCSTree(p);//将二叉树转化为树p = q;//将p指向下一棵树}F->num = n;}
}*///二叉树先序遍历
void preorder(BTNode* bt)
{if (bt != NULL){printf("%c", bt->data);preorder(bt->lchild);preorder(bt->rchild);}
}//二叉树中序遍历
void inorder(BTNode* bt)
{if (bt != NULL){inorder(bt->lchild);printf("%c", bt->data);inorder(bt->rchild);}
}//树的先序遍历
void preorder_cstree(CSTree ct)
{if (ct != NULL){printf("%c", ct->data);preorder_cstree(ct->firstchild);preorder_cstree(ct->nextsibling);}
}//树的后序遍历=二叉树的中序遍历
void inorder_cstree(CSTree ct)
{if (ct != NULL){inorder_cstree(ct->firstchild);printf("%c", ct->data);inorder_cstree(ct->nextsibling);}
}//森林先序遍历
void preorder_forest(Forest*f)
{int i;for (i = 0; i < f->num; ++i)preorder_cstree(f->ct[i]);
}//森林后序遍历
void inorder_forest(Forest*f)
{int i;for (i = 0; i < f->num; ++i)inorder_cstree(f->ct[i]);
}int main()
{//用来测试树的创建、森林转二叉树、二叉树转森林//创建一个森林CSTree F[3];Str ps[3] = { "C:\\CodeBlocksProject\\cstree1.txt" ,"C:\\CodeBlocksProject\\cstree2.txt" ,"C:\\CodeBlocksProject\\cstree3.txt" };int length = 3;for (int i = 0; i < length; i++){fp = fopen(ps[i].path, "r");F[i] = CreateCSTree();fclose(fp);}//森林转二叉树BTNode* bt = ForestToBTree(F, 0, length - 1);//二叉树转森林Forest* F2;F2 = BTreeToForest(bt);inorder_forest(F2);//对森林的第三棵树进行树的前序遍历，测试代码正确性//preorder_cstree(F2->ct[0]);//下面注释掉的内容是对创建树、树转二叉树、二叉树转树的代码测试//fp = fopen("C:\\CodeBlocksProject\\cstree.txt", "r");//CSTree ct = CreateCSTree();//preorder_cstree(ct);//BTNode* bt = ExchangeToBTree(ct);//CSTree ct2 = ExchangeToCSTree(bt);//preorder_cstree(ct2);//preorder(bt);//inorder(bt);system("pause");return 0;
}

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