利用随机函数产生80个(不大于200且各不相同的)随机整数,用这些整数来生成一棵二树,分别对二叉树进行先序遍历,中序遍历和后序列遍历输出树中结点元素序列。注意:先序遍历输出要求采用非递归来实现。
(2)程序实现的基本思想
1.建立合适的二叉树
程序是以
图1.1
的形式建立的。
2.前序遍历是以stack栈和指针左右子女实现的。
3.前序遍历,中序遍历,后序遍历分别用了递归实现。
4.如建立二叉树,其中随机产生的数值是(因为80个数比较多,所以就以#define Max_size 10,若要以80个数,可#define Max_size 10改成#define Max_size 80):
106 199 95 144 102 164 26 96 87 168
由以上数值可以建立出以下的树:
图1.2
由图1.2可得出他们的前序,中序和后序。
前序序列:106 95 26 87 102 96 199 144 164 168
中序序列:26 87 95 96 102 106 144 164 168 199
后序序列:87 26 96 102 95 168 164 144 199 106
(3)系统流程图
程序步骤:
#include "stdio.h"
#include "conio.h"
#define Max_size 10 /*声明要产生的不同的随机数*/
struct tree /*声明树的结构*/
{
struct tree *left;
int data;
struct tree *right;
};
typedef struct tree treenode;
typedef treenode *b_tree; /*声明二叉树链表*/
/*插入二叉树的节点*/
b_tree insert_node(b_tree root,int node)
{
b_tree newnode;
b_tree currentnode;
b_tree parentnode;
newnode=(b_tree)malloc(sizeof(treenode)); /*建立新节点的的内存空间*/
newnode->data=node;
newnode->right=NULL;
newnode->left=NULL;
if(root==NULL)
return newnode;
else
{
currentnode=root;
while(currentnode!=NULL)
{ parentnode=currentnode;
if(currentnode->data>node) /*值小于上一根节点的就插入到左孩子*/
currentnode=currentnode->left;
else currentnode=currentnode->right;
}
if(parentnode->data>node) /*值大于上一根节点的就插入到右孩子*/
parentnode->left=newnode;
else parentnode->right=newnode;
}
return root;
}
/*建立二叉树*/
b_tree create_btree(int *data,int len)
{
b_tree root=NULL;
int i;
for(i=0;i<len;i++)
root=insert_node(root,data[i]);
return root;
}
void preorder_nonrecursive(b_tree root)
{
b_tree stack[Max_size];
b_tree p;
int top=-1;
int i;
if (root != NULL)
{
top++; /* 根节点入栈 */
stack[top] = root;
while (top > -1) /* 栈不空时循环 */
{
p = stack[top]; /* 出栈并访问该节点 */
top--;
printf("%d\t", p->data);
if (p->right != NULL) /* 右孩子入栈 */
{
top++;
stack[top] = p->right;
}
if (p->left != NULL) /* 左孩子入栈 */
{
top++;
stack[top] = p->left;
}
}
}
}
/*二叉树前序遍历--递归*/
void preOrder(b_tree point)
{
if(point!=NULL)
{printf("%d\t",point->data);
preOrder(point->left);
preOrder(point->right);
}
}
/*二叉树中序遍历--递归*/
void inOrder(b_tree point)
{ if(point!=NULL)
{
inOrder(point->left);
printf("%d\t",point->data);
inOrder(point->right);
}
}
/*二叉树后序遍历--递归*/
void postOrder(b_tree point)
{
if(point!=NULL)
{
postOrder(point->left);
postOrder(point->right);
printf("%d\t",point->data);
}
return;
}
/*主函数*/
main()
{
b_tree root=NULL;
int i,j;
int value;
int nodelist[Max_size];
printf("\nThe elements of binary tree:\n");
/*读取数值存到数组中*/
srand((unsigned)time( NULL ));
for( i = 0; i <Max_size;i++ )
{
nodelist[i]=rand()%200+1;
for(j=0;j<i;j++)
if(nodelist[i]==nodelist[j])
{
nodelist[i]=rand()%200+1;
j=0;
}
printf( "%d\t", nodelist[i]);
}
/*建立二叉树*/
root=create_btree(nodelist,Max_size);
/*前序遍历二叉树--非递归*/
printf("\n\nThe non-inorder traversal result is :\n");
preorder_nonrecursive(root);
/*前序遍历二叉树--递归*/
printf("\nThe inorder traversal result is :\n");
preOrder(root);
/*中序遍历二叉树--递归*/
printf("\nThe inorder traversal result is :\n");
inOrder(root);
/*后序遍历二叉树--递归*/
printf("\nThe postOrder traversal result is :\n");
postOrder(root);
getch();
}
(4)系统运行效果图