SCAU------8608 实现二叉排序树的各种算法(2)

Description
用函数实现如下二叉排序树算法：
（1） 插入新结点
（2） 前序、中序、后序遍历二叉树
（3） 中序遍历的非递归算法
（4） 层次遍历二叉树
（5） 在二叉树中查找给定关键字(函数返回值为成功1,失败0)
（6） 交换各结点的左右子树
（7） 求二叉树的深度
（8） 叶子结点数

输入格式
第一行：准备建树的结点个数n
第二行：输入n个整数，用空格分隔
第三行：输入待查找的关键字
第四行：输入待查找的关键字
第五行：输入待插入的关键字

输出格式
第一行：二叉树的先序遍历序列
第二行：二叉树的中序遍历序列
第三行：二叉树的后序遍历序列
第四行：查找结果
第五行：查找结果
第六行~第八行：插入新结点后的二叉树的先、中、序遍历序列
第九行：插入新结点后的二叉树的中序遍历序列(非递归算法)
第十行：插入新结点后的二叉树的层次遍历序列
第十一行~第十三行：第一次交换各结点的左右子树后的先、中、后序遍历序列
第十四行~第十六行：第二次交换各结点的左右子树后的先、中、后序遍历序列
第十七行：二叉树的深度
第十八行：叶子结点数

输入样例
7
40 20 60 18 50 56 90
18
35
30

输出样例
40 20 18 60 50 56 90
18 20 40 50 56 60 90
18 20 56 50 90 60 40
1
0
40 20 18 30 60 50 56 90
18 20 30 40 50 56 60 90
18 30 20 56 50 90 60 40
18 20 30 40 50 56 60 90
40 20 60 18 30 50 90 56
40 60 90 50 56 20 30 18
90 60 56 50 40 30 20 18
90 56 50 60 30 18 20 40
40 20 18 30 60 50 56 90
18 20 30 40 50 56 60 90
18 30 20 56 50 90 60 40
4
4

注意事项和思路在代码中

代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
typedef struct BSTNode
{
     
	int data;
	struct BSTNode *lchild,*rchild;
}BSTNode,*BSTree;

void Pre(BSTree T)//先序遍历 
{
     
	if(T) 
	{
     
		cout<<T->data<<" ";
		Pre(T->lchild);
		Pre(T->rchild); 
	}
}

void In(BSTree T)//中序遍历 
{
     
	if(T) 
	{
     
		In(T->lchild);
		cout<<T->data<<" ";
		In(T->rchild); 
	}	
} 

void Post(BSTree T)//后序遍历 
{
     
	if(T) 
	{
     
		Post(T->lchild);
		Post(T->rchild);
		cout<<T->data<<" "; 
	}	
} 

void Insert(BSTree &T,int e)//二叉排序树的插入操作 
{
     
	if(!T)//找到插入位置，递归结束 
	{
     
		BSTree S;
		S=new BSTNode;  //生成新节点 
		S->data=e;
		S->lchild=S->rchild=NULL;
		T=S;//把新节点*S链接到已找到的插入位置 
	}
	else if(e<T->data) Insert(T->lchild,e);
	else if(e>T->data) Insert(T->rchild,e); 
}

void CreateBSTree(BSTree &T,int n)//创建二叉排序树 
{
     
	T=NULL;
	int e;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
     
		cin>>e;
		Insert(T,e);
	}
} 

//根据中序遍历的顺序，对于任一结点，优先访问其左孩子，而左孩子结点又可以看作一根结点
//然后继续访问其左孩子，直到遇到左孩子为空的结点才进行访问结点，
//然后按相同的规则访问其右子树 
void Inf(BSTree T)//中序遍历的非递归算法 
{
      //对任一结点p
//若其左孩子不为空，则将p入栈并将p的左孩子置为当前的p，然后对当前的p进行相同的处理
//若其左孩子为空，取栈顶元素并作出栈操作，访问该栈顶结点，然后将当前的p置为栈顶结点的右孩子
//直到p为空且栈为空则遍历结束 
	stack  < BSTree > s;
	BSTree p;
	p=T;
	while(p||!s.empty())
	{
     
		while(p)
		{
     
			s.push(p);//根指针进栈 
			p=p->lchild;//遍历左子树 
		}
		if(!s.empty()) //直到左孩子为空 
		{
     
			p=s.top();
			cout<<p->data<<" ";//访问根节点 
			s.pop();//退栈 
			p=p->rchild;//遍历右子树 
		}
	}
}

void Floor(BSTree T)//层次遍历 
{
     
	queue <BSTree> q;
	if(T) q.push(T);//根节点入队列 
	while(!q.empty())//队列不为空
	{
     
		cout<<q.front()->data<<" ";
		if(q.front()->lchild) 
		q.push(q.front()->lchild);//如果左子树不为空，左孩子入队 
		if(q.front()->rchild) 
		q.push(q.front()->rchild);//如果右子树不为空，右孩子入队 
		q.pop();//已经遍历过的节点出队 
	} 
} 

BSTree Search(BSTree T,int e)//二叉排序树的查找 
{
     
	if(!T||T->data==e) return T;
	else if(e< T->data) return Search(T->lchild,e);
	else if(e> T->data) return Search(T->rchild,e); 
} 

int Depth(BSTree T)//求二叉树的深度
{
     
	if(T==NULL) return 0;
	else
	{
     
		int m=Depth(T->lchild);
		int n=Depth(T->rchild);
		return m>n?m+1:n+1;
	}
} 

int Count(BSTree T)//叶子结点数
{
     
	if(!T) return 0;//边界条件不能漏 
	else
	{
     
		if(T->lchild||T->rchild) 
		return Count(T->lchild)+Count(T->rchild);
		if(T->lchild==NULL&&T->rchild==NULL) return 1;	
	}
}

BSTree Change(BSTree &T)//交换各结点的左右子树
{
     
	if(T)
	{
     
		if(T->lchild||T->rchild)
		{
     
			BSTree p,q;
			p=Change(T->lchild);
			q=Change(T->rchild);
			T->lchild=q;
			T->rchild=p;
		}
	}
	return T;
}

int main()
{
     
	//freopen("data.txt","r",stdin);
	int n;
	cin>>n;
	BSTree T;
	int x,y,z;
	CreateBSTree(T,n);
	Pre(T);cout<<endl;
	In(T);cout<<endl;
	Post(T);cout<<endl;
	cin>>x>>y>>z;
	if(Search(T,x)) cout<<"1"<<endl;
	else cout<<"0"<<endl; 
	if(Search(T,y)) cout<<"1"<<endl;
	else cout<<"0"<<endl; 
	Insert(T,z);
	Pre(T);cout<<endl;
	In(T);cout<<endl;
	Post(T);cout<<endl;
	Inf(T);cout<<endl;
	Floor(T);cout<<endl;
	Change(T);
	Pre(T);cout<<endl;
	In(T);cout<<endl;
	Post(T);cout<<endl;
	Change(T);
	Pre(T);cout<<endl;
	In(T);cout<<endl;
	Post(T);cout<<endl;
	cout<<Depth(T)<<endl;
	cout<<Count(T)<<endl;
	return 0;	
}

/*
输入： 
5
7 4 9 5 8
5
6
2

输出：
7 4 5 9 8
4 5 7 8 9
5 4 8 9 7
1
0
7 4 2 5 9 8
2 4 5 7 8 9
2 5 4 8 9 7
2 4 5 7 8 9
7 4 9 2 5 8
7 9 8 4 5 2
9 8 7 5 4 2
8 9 5 2 4 7
7 4 2 5 9 8
2 4 5 7 8 9
2 5 4 8 9 7
3
3
*/