二叉树中序线索化算法

//
// 二叉树线索化的头文件：BinaryThreadTree.h

#ifndef B_T_T_H
#define B_T_T_H

#include <stdio.h>

//
// 返回OK表示正常返回
#define OK 1

//
// 返回ERROR，表示异常返回
#define ERROR 0

//
// 返回OVERFLOW，表示内存溢出
#define OVERFLOW -1

//
// 线索结构体
typedef enum 
{
	Link = 0,  // 指针
	Thread = 1 // 线索
}PointerTag;

//
// 树结点的数据的类型
typedef char ElemType; 

//
// 返回值类型
typedef int Status;

//
// 线索二叉树结构体
typedef struct tagBinaryThreadTree
{
	ElemType data;
	struct tagBinaryThreadTree *lchild; // 左孩子指针
	struct tagBinaryThreadTree *rchild; // 右孩子指针
	PointerTag leftTag;   // 左标志          
	PointerTag rightTag;  // 右标志

}BinThrTree, *LinkBinThrTree;

//
// 按先序顺序输入数据，以建立线索二叉树
// 输入的#表示子树为空
Status CreateBinaryThreadTree(LinkBinThrTree *pBinThrTree);

//
// 中序遍历线索化二叉树
Status InOrderTraverse(LinkBinThrTree pBinThrTree);

//
// 线索化
void InThreading(LinkBinThrTree p);

//
// 中序线索化二叉树
Status InOrderThreading(LinkBinThrTree *threadTree, LinkBinThrTree tree);

#endif

//
// 线索二叉线的实现文件：BinaryThreadTree.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "BinaryThreadTree.h"

LinkBinThrTree pre = NULL; //定义pre为函数InThreading的外部变量，使其指向最后一个节点

//
// 按先序顺序输入数据，以建立线索二叉树
// 输入的#表示子树为空
Status CreateBinaryThreadTree(BinThrTree **pBinThrTree)
{
	char ch;

	scanf ("%c", &ch);

	if (ch == '#')
	{
		*pBinThrTree = NULL;
	}
	else
	{
		*pBinThrTree = (LinkBinThrTree)malloc(sizeof(BinThrTree));

		if (!(*pBinThrTree))
		{
			exit(OVERFLOW);
		}

		(*pBinThrTree)->data = ch;
		(*pBinThrTree)->leftTag = Link;
		(*pBinThrTree)->rightTag = Link;

		CreateBinaryThreadTree(&(*pBinThrTree)->lchild);
        CreateBinaryThreadTree(&(*pBinThrTree)->rchild);
	}

	return OK;
}

//
// 中序遍历线索化二叉树
Status InOrderTraverse(LinkBinThrTree pBinThrTree)
{
	LinkBinThrTree p = NULL;

	p = pBinThrTree->lchild;

	while (p != pBinThrTree)
	{
		while (p->leftTag == Link)
		{
			p = p->lchild; // 沿着根向左走到尽头
		}

		printf("%c", p->data); // 输出

		// 沿着线索向右走到尽头
		while (p->rightTag == Thread && p->rchild != pBinThrTree)
		{
			p = p->rchild;
            printf("%c", p->data); // 输出
		}

		p = p->rchild;
	}

	return OK;
}

//
// 线索化
void InThreading(LinkBinThrTree p)
{
	if (p)
	{
		InThreading(p->lchild);

		if (!p->lchild)
		{
			p->leftTag = Thread;
			p->lchild = pre;
		}

		if (!pre->rchild)
		{
			pre->rightTag = Thread;
			pre->rchild = p;
		}

		pre = p;

		InThreading(p->rchild);
	}
}

//
// 中序线索化二叉树
Status InOrderThreading(LinkBinThrTree *threadTree, LinkBinThrTree tree)
{
	if (!((*threadTree) = (LinkBinThrTree)malloc(sizeof(BinThrTree))))
	{
		exit(OVERFLOW);
	}

	(*threadTree)->leftTag = Link;
	(*threadTree)->rightTag = Thread;
	(*threadTree)->rchild = (*threadTree);

	if (!tree) // 若树空，左指针回指
	{
		(*threadTree)->lchild = (*threadTree);
	}
	else
	{
		(*threadTree)->lchild = tree;
		pre = (*threadTree);

		InThreading(tree);

		pre->rchild = tree;
		pre->rightTag = Thread;
		tree->rchild = pre;
	}
    
	return OK;
}

//
// 测试线索二叉树的算法的使用

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "BinaryThreadTree.h"

int main()
{
	BinThrTree *tree = NULL, *head = NULL;


	freopen("test.txt", "r", stdin);

	if (CreateBinaryThreadTree(&tree))
	{
		printf("二叉树创建成功！\n");
	}

	if (InOrderThreading(&head, tree))
	{
		printf("\n中序线索化二叉树完毕！\n");
	}

	printf("\n中序遍历线索化二叉树：\n");
	InOrderTraverse(tree);

	fclose(stdin);
	putchar(10);

	return 0;
}