二叉树及其应用-二叉树的遍历及哈夫曼树-数据结构上机实验

1、二叉树的遍历

主要实现：创建二叉树、用先中后序遍历二叉树（中序，先序和后序遍历用非递归实现），并输出树高。

2、哈夫曼树

主要实现：创建一颗哈夫曼树，并输出每个节点的哈夫曼编码。

1.二叉树

#include
#include 
#include
#include//采用世界先进，国际一流的栈容器,方便省事不调试 
#include
using namespace std;
typedef struct binode
{
	char data;
	binode *lch,*rch;
}*bitree;
typedef struct node1
{
    binode *btnode;
    bool isFirst;
}BTNode;
void CreateBiTree(bitree &T)
{
	char ch;
	ch=getchar();
	if(ch =='#')
	{
		T=NULL;
	}
	else
	{
		T = (bitree)malloc(sizeof(binode));
		T->data = ch;
		CreateBiTree(T->lch);
		CreateBiTree(T->rch);
	}
}
void xianxu(binode *root)     //非递归前序遍历 
{
    stack s;
    binode *p=root;
    while(p!=NULL||!s.empty())
    {
        while(p!=NULL)
        {
            printf("%c ",p->data);
            s.push(p);
            p=p->lch;
        }
        if(!s.empty())
        {
            p=s.top();
			s.pop();
			p=p->rch;
        }
    }
}
void zhongxu(binode *T)      //非递归中序遍历
{
   bitree curr = T;   
    stack s;  
    while(curr != NULL || !s.empty())  
    {  
        while(curr != NULL)  
        {  
            s.push(curr);  
            curr = curr->lch;  
        } 
        if(!s.empty())  
        {  
            curr = s.top();  
            s.pop();  
            cout<data<<" ";  
            curr = curr->rch;  
        }  
    }  
}
void houxu(binode *root)    //非递归后序遍历
{
    stack s;
    binode *p=root;
    BTNode *temp;
    while(p!=NULL||!s.empty())
    {
        while(p!=NULL)              //沿左子树一直往下搜索，直至出现没有左子树的结点 
        {
            BTNode *btn=new BTNode;
            btn->btnode=p;
            btn->isFirst=true;
            s.push(btn);
            p=p->lch;
        }
        if(!s.empty())
        {
            temp=s.top();
            s.pop();
            if(temp->isFirst==true)     //表示是第一次出现在栈顶 
             {
                temp->isFirst=false;
                s.push(temp);
                p=temp->btnode->rch;    
            }
            else                        //第二次出现在栈顶 
             {
                printf("%c ",temp->btnode->data);
                p=NULL;
            }
        }
    }    
}
int depth(binode *root)
{
	int hl,hr;
	if(!root)
	return 0;
	else
	{
		hl=depth(root->lch);
		hr=depth(root->rch);
		return max(hl,hr)+1;
	}
}
int main()
{
	while(1)
	{
		binode *T;
		printf("建造二叉树：");
		CreateBiTree(T);
		binode *x1,*x2,*x3;
		x1=x2=x3=T;
		printf("\n");
		printf("树的先序遍历：");//建树的最后递归结束时T自然就是根节点 
		xianxu(x1); 
		printf("\n");
		printf("\n");
		printf("树的中序遍历：");
		zhongxu(x2); 
		printf("\n");
		printf("\n");
		printf("树的后序遍历：");
		houxu(x3); 
		printf("\n");
		printf("\n");
		printf("树的深度为：%d\n",depth(T));
		printf("\n");
	}	
	return 0;
} 

2.哈夫曼树

#include
#include 
#include
#include
using namespace std;
typedef struct
{
	int weight;
	int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedef char **HuffmanCode;
void Select(HuffmanTree HT,int len,int &s1,int &s2)//寻找两个最小值 
{
	int i,min1=0x3f3f3f3f,min2=0x3f3f3f3f;//先赋予最大值
	for(i=1;i<=len;i++)
	{
		if(HT[i].weight>HT[i].weight;  
	for(i=n+1;i<=m;++i) //构建 
	{  	//通过n-1次的选择、删除、合并来创建赫夫曼树
		Select(HT,i-1,s1,s2);// 并返回它们在HT中的序号s1和s2
		HT[s1].parent=i; 	
		HT[s2].parent=i;   
		//得到新结点i，从森林中删除s1，s2，将s1和s2的双亲域由0改为i
		HT[i].lchild=s1;   
		HT[i].rchild=s2 ;							//s1,s2分别作为i的左右孩子
		HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight; 	//i 的权值为左右孩子权值之和
	}												//for
}	
void CreatHuffmanCode(HuffmanTree HT,HuffmanCode &HC,int n)//从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码，存储在编码表HC中
{
	int i,start,c,f;
	HC=new char*[n+1];         						//分配n个字符编码的头指针矢量
	char *cd=new char[n];							//分配临时存放编码的动态数组空间
	cd[n-1]='\0';                            		//编码结束符
	for(i=1;i<=n;++i)
	{                      							//逐个字符求赫夫曼编码
		start=n-1;                          		//start开始时指向最后，即编码结束符位置
		c=i; 
		f=HT[i].parent;                 			//f指向结点c的双亲结点
		while(f!=0)
		{                          					//从叶子结点开始向上回溯，直到根结点
			start--;                          		//回溯一次start向前指一个位置
			if(HT[f].lchild==c)  
				cd[start]='0';						//结点c是f的左孩子，则生成代码0
			else 
				cd[start]='1';                 		//结点c是f的右孩子，则生成代码1
			c=f; 
			f=HT[f].parent;             			//继续向上回溯
		}                                  			//求出第i个字符的编码      
		HC[i]=new char[n-start];         			// 为第i 个字符编码分配空间
		strcpy(HC[i], &cd[start]);        			//将求得的编码从临时空间cd复制到HC的当前行中
	}
	delete cd;                            			//释放临时空间
}													// CreatHuffanCode
void show(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n)
{
	for(int i=1;i<=n;i++)
		cout<>n;											//输入赫夫曼树的叶子结点个数
	CreatHuffmanTree(HT,n);							//在哈夫曼树中因为叶子数正好节点数 
	CreatHuffmanCode(HT,HC,n);
	show(HT,HC,n);
	return 0;
}