二叉树 的先序 中序、后序遍历、层次遍历以及树状打印等操作

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

#define MAXSIZE 50

typedef struct Node
{
	char data;
	struct Node *LChild;
	struct Node *RChild;
}BiTNode,*BiTree;

typedef struct
{
	BiTree element[MAXSIZE];
	int front;
	int rear;
}SeqQueue;

/*初始化队列*/
void InitQueue(SeqQueue *Q)
{
	Q->front = Q->rear = 0;
}

/*入队*/
int EnterQueue(SeqQueue *Q, BiTree bt)
{
	if ((Q->rear + 1) % MAXSIZE == Q->front)
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		Q->element[Q->rear] = bt;
		Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZE;
		return 1;
	}
}

/*出队*/
int DeleteQueue(SeqQueue *Q, BiTree *bt)
{
	if (Q->front == Q->rear)
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		*bt = Q->element[Q->front];
		Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZE;
		return 1;
	}
}

/*判断队列是否为空*/
int IsEmpty(SeqQueue *Q)
{
	if (Q->front == Q->rear)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

/*扩展线序遍历创建二叉链表*/
void CreateBiTree(BiTree *bt)
{
	char ch;
	ch = getchar();
	if (ch == ‘\n‘)
	{
		return;
	}
	if (ch == ‘.‘)
	{
		*bt = NULL;
	}
	else
	{
		*bt = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
		(*bt)->data = ch;
		CreateBiTree(&((*bt)->LChild));
		CreateBiTree(&((*bt)->RChild));

	}
}

/*先序遍历输出二叉树的结点*/
void PreOrder(BiTree root)
{
	if (root != NULL)
	{
		printf("%c  ",root->data);
		PreOrder(root->LChild);
		PreOrder(root->RChild);
	}
}

/*中序遍历输出二叉树的结点*/
void InOrder(BiTree root)
{
	if (root != NULL)
	{
		InOrder(root->LChild);
		printf("%c  ", root->data);
		InOrder(root->RChild);
	}
}

/*中序非递归遍历输出二叉树的结点*/
void InOrderNo(BiTree root)
{
	int top = 0;
	BiTree p = root;
	BiTree s[MAXSIZE] = { NULL };
	do{
		while (p != NULL)
		{
			if (top > MAXSIZE)
			{
				return;
			}
			else
			{
				top++;
				s[top] = p;
				p = p->LChild;
			}
		}
		if (top != 0)
		{
			p = s[top];
			top--;
			printf("%c  ", p->data);
			p = p->RChild;
		}
	} while (p != NULL || top != 0);
}

/*后序遍历输出二叉树的结点*/
void PostOrder(BiTree root)
{
	if (root != NULL)
	{
		PostOrder(root->LChild);
		PostOrder(root->RChild);
		printf("%c  ", root->data);
	}
}

/*桉树状打印二叉树,逆中序*/
void PrintTree(BiTree root, int nLayer)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		PrintTree(root->RChild, nLayer + 1);
		for (int i = 0; i < nLayer; i++)
		{
			printf("   ");
		}
		printf("%c\n", root->data);
		PrintTree(root->LChild, nLayer + 1);
	}
}

/*层次遍历二叉树*/
void LayerOrder(BiTree root)
{
	SeqQueue Q;
	BiTree p = NULL;
	InitQueue(&Q);
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		EnterQueue(&Q, root);
		while (!IsEmpty(&Q))
		{
			DeleteQueue(&Q, &p);
			printf("%c  ",p->data);
			if (p->LChild != NULL)
			{
				EnterQueue(&Q, p->LChild);
			}
			if (p->RChild != NULL)
			{
				EnterQueue(&Q, p->RChild);
			}
		}
		return 1;
	}
}

/*求二叉树的高度*/
int PostTreeDepth(BiTree root)
{
	int hl = 0;
	int hr = 0;
	int max = 0;
	if (root != NULL)
	{
		hl = PostTreeDepth(root->LChild);
		hr = PostTreeDepth(root->RChild);
		max = (hl > hr) ? hl : hr;
		return max + 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}

/*二叉树的结点个数*/
int RootCount(BiTree root)
{
	int count = 1;
	if (root != NULL)
	{
		count += (RootCount(root->LChild) + RootCount(root->RChild));
	}
	else
	{
		count = 0;
	}
	return count;
}

/*二叉树的叶子个数*/
int LeafCount(BiTree root)
{
	int leafCount = 0;
	if (root == NULL)
	{
		leafCount = 0;
	}
	else if ((root->LChild == NULL) && (root->RChild == NULL))
	{
		leafCount = 1;
	}
	else
	{
		leafCount = (LeafCount(root->LChild) + LeafCount(root->RChild));
	}
	return leafCount;
}

/*交换二叉树每个结点的左子树和右子树*/
void ChangeLeftRight(BiTree *bt)
{
	if ((*bt)->LChild == NULL && (*bt)->RChild == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		BiTree tmp = (*bt)->LChild;
		(*bt)->LChild = (*bt)->RChild;
		(*bt)->RChild = tmp;
		if ((*bt)->LChild != NULL)
		{
			ChangeLeftRight(&((*bt)->LChild));
		}
		if ((*bt)->RChild != NULL)
		{
			ChangeLeftRight(&((*bt)->RChild));
		}
	}
}

void maue()
{
	printf("\n");
	printf("   ☆☆☆☆★★★★★        欢迎使用本系统         ★★★★★☆☆☆☆\n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★     1、建立二叉树的二叉链表     ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★     2、二叉树的先序递归遍历     ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★     3、二叉树的中序递归遍历     ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★  4、二叉树的非递归中序递归遍历  ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★     5、二叉树的后序递归遍历     ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★       6、树状打印此二叉树       ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★       7、二叉树的层次遍历       ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★         8、二叉树的高度         ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★       9、二叉树的结点个数       ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★      10、二叉树的叶子个数       ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★  11、交换二叉树的左子树和右子树 ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("    ☆☆☆★★★★★           0、退出系统           ★★★★★☆☆☆ \n");
	printf("\n");
}

int main()
{
	BiTree bt = NULL;
	int number = 0;
	do{
		maue();
		printf("请选择您要进行的本系统的功能: > ");
		scanf_s("%d", &number);
		switch (number)
		{
		case 1:
			printf("请输入二叉树的扩展先序遍历序列:> ");
			getchar();
			CreateBiTree(&bt);
			printf("\n");
			break;
		case 2:
			printf("此二叉树的先序遍历序列为:> ");
			PreOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 3:
			printf("此二叉树的中序遍历序列为:> ");
			InOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 4:
			printf("此二叉树的非递归中序遍历序列为:> ");
			InOrderNo(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 5:
			printf("此二叉树的后序遍历序列为:> ");
			PostOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 6:
			printf("树状打印此二叉树为:>\n ");
			PrintTree(bt, 2);
			printf("\n");
			break;
		case 7:
			printf("层次遍历印此二叉树为:> ");
			LayerOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 8:
			printf("此二叉树的高度为:> ");
			int heigh = PostTreeDepth(bt);
			printf("heigh = %d\n", heigh);
			break;
		case 9:
			printf("此二叉树的结点个数为:> ");
			int rootCount = RootCount(bt);
			printf("rootCount = %d\n", rootCount);
			break;
		case 10:
			printf("此二叉树的叶子结点个数为:> ");
			int leafCount = LeafCount(bt);
			printf("leafCount = %d\n", leafCount);
			break;
		case 11:
			printf("交换二叉树每个结点的左子树和右子树后二叉树变为（先序遍历）:>\n ");
			ChangeLeftRight(&bt);
			PreOrder(bt);
			printf("\n");
			break;
		case 0:
			printf("感谢您使用本系统,欢迎您的再次使用！\n");
			break;
		default:
			printf("请输入正确的功能号！\n");
			break;
		}/*switch*/
	} while (number);
	system("pause");
	return 0;
}