#include <iostream>
#include <deque>
#include <stack>
using namespace std;
struct BSTNode
{
int data;
BSTNode * LChild,* RChild;
};
class BST
{
private:
BSTNode *T;
public:
~BST();
BSTNode * GetRoot();
void BSTCreate();
void BSTInsert(BSTNode *);
int BSTDepth(BSTNode *);//求树的深度 递归
void Depth();//树的深度 非递归
void BSTBFS();//广度优先遍历
void PreOrder(BSTNode *);//递归 前序遍历
void BSTPre();//前序遍历 非递归
void InOrder(BSTNode *);//递归 中序遍历
void BSTIn();//中序遍历 非递归
void PostOrder(BSTNode *);// 递归 后续遍历
void BSTPost();//后续遍历 双栈法
void Post();//后序遍历 单栈
void BSTSearch();//查找 递归算法
BSTNode * Search(BSTNode *,int);
};
BST::~BST()
{
deque<BSTNode *> de;
BSTNode *p=T;
if (p)
{
if(p->LChild)
de.push_back(p->LChild);
if(p->RChild)
de.push_back(p->RChild);
delete p;
while (!de.empty())
{
p=de.front();
de.pop_front();
if(p->LChild)
de.push_back(p->LChild);
if(p->RChild)
de.push_back(p->RChild);
delete p;
}
}
}
BSTNode * BST::GetRoot()
{
return T;
}
void BST::BSTInsert(BSTNode *s )
{
BSTNode *f=T;
BSTNode *p=T;
while (p)
{
f=p;
if(s->data<p->data)
p=p->LChild;
else
p=p->RChild;
}
if(T==NULL)
T=s;
else
if(s->data<f->data)
f->LChild=s;
else
f->RChild=s;
}
void BST::BSTCreate()
{
T=NULL;
int data;
BSTNode *s;
cout<<"请输入节点值并以0作为结束标志,创建一个二叉排序树"<<endl;
cin>>data;
while(data)
{
s=new BSTNode;
s->LChild=s->RChild=NULL;
s->data=data;
BSTInsert(s);
cout<<"请输入下一个节点的值："<<endl;
cin>>data;
}
}
int BST::BSTDepth(BSTNode *p)
{
if(p)
{
int left=BSTDepth(p->LChild);
int right=BSTDepth(p->RChild);
if(left>right)
return left+1;
else
return right+1;
}
return 0;
}
void BST::Depth()
{
BSTNode * store[50];
memset(store,0,50);
int length=0;
int depth=0;
stack<BSTNode *> st;
if (T)
{
st.push(T);
while (!st.empty())
{
depth++;
length=0;
while (!st.empty())
{
BSTNode * p=st.top();
st.pop();
if (p->LChild)
store[length++]=p->LChild;
if (p->RChild)
store[length++]=p->RChild;
}
for (int i=0;i<length;i++)
st.push(store[i]);
}
cout<<"树的深度为："<<depth<<endl;
}
else
cout<<"还未创建树！！"<<endl;
}
void BST::BSTBFS()
{
cout<<"广度优先遍历"<<endl;
deque<BSTNode *> de;
BSTNode *p=T;
de.push_back(p);
while (!de.empty())
{
p=de.front();
cout<<p->data<<"--->";
de.pop_front();
if (p->LChild)
de.push_back(p->LChild);
if(p->RChild)
de.push_back(p->RChild);
}
cout<<endl;
}
void BST::PreOrder(BSTNode * p)
{
if(p)
{
cout<<p->data<<"--->";
PreOrder(p->LChild);
PreOrder(p->RChild);
}
}
void BST::BSTPre()
{
cout<<"前序遍历 非递归"<<endl;
stack<BSTNode *> st;
st.push(T);
while(!st.empty())
{
BSTNode *P=st.top();
st.pop();
cout<<P->data<<"--->";
if (P->RChild)
st.push(P->RChild);
if(P->LChild)
st.push(P->LChild);
}
cout<<endl;
}
void BST::InOrder(BSTNode * p)
{
if(p)
{
InOrder(p->LChild);
cout<<p->data<<"--->";
InOrder(p->RChild);
}
}
void BST::BSTIn()
{
cout<<"中序遍历 非递归"<<endl;
stack<BSTNode *>st;
st.push(T);
while (!st.empty())
{
BSTNode *p=st.top();
while (p->LChild)
{
p=p->LChild;
st.push(p);
}
while (!st.empty())
{
BSTNode *q=st.top();
st.pop();
cout<<q->data<<"--->";
if(q->RChild)
{
q=q->RChild;
st.push(q);
break;
}
}
}
cout<<endl;
}
void BST::PostOrder(BSTNode * p)
{
if(p)
{
PostOrder(p->LChild);
PostOrder(p->RChild);
cout<<p->data<<"--->";
}
}
void BST::BSTPost()
{
cout<<"后序遍历 非递归"<<endl;
stack<BSTNode*> st2;
stack<BSTNode *> st;
st.push(T);
while(!st.empty())
{
BSTNode *P=st.top();
st.pop();
st2.push(P);
if(P->LChild)
st.push(P->LChild);
if (P->RChild)
st.push(P->RChild);
}
while (!st2.empty())
{
BSTNode *q=st2.top();
st2.pop();
cout<<q->data<<"---->";
}
cout<<endl;
}
void BST::Post()
{
cout<<"后续遍历 非递归"<<endl;
stack<BSTNode *>st;
st.push(T);
while (!st.empty())
{
BSTNode *p=st.top();
while (p->LChild||p->RChild)
{
if (p->LChild)
p=p->LChild;
else
p=p->RChild;
st.push(p);
}
while (!st.empty())
{
BSTNode *q=st.top();
st.pop();
if(!st.empty())
{
BSTNode *f=st.top();
cout<<q->data<<"--->";
if (q==f->LChild)
{
if (f->RChild)
{
st.push(f->RChild);
break;
}
}
}
else
cout<<q->data<<endl;
}
}
}
BSTNode * BST::Search(BSTNode *p,int x)
{
if(p==NULL||p->data==x)
return p;
else if(x<p->data)
return Search(p->LChild,x);
else
return Search(p->RChild,x);
}
void BST::BSTSearch()
{
int key;
cout<<"请输入所要查找结点的关键字："<<endl;
cin>>key;
BSTNode * p=Search(T,key);
if (p)
{
cout<<"查找结点的数据为："<<p->data;
}
else
cout<<"所查找的节点不存在！"<<endl;
}
int main()
{
BST bst;
bst.BSTCreate();
cout<<"树的深度为:"<<bst.BSTDepth(bst.GetRoot())<<endl;
bst.Depth();
//bst.PreOrder(bst.GetRoot());
//bst.InOrder(bst.GetRoot());
//bst.PostOrder(bst.GetRoot());
//bst.BSTBFS();
//bst.BSTPre();
//bst.BSTIn();
//bst.BSTPost();
//bst.Post();
//bst.BSTSearch();
return 0;
}