【二叉树】 50 二叉树:删除以x为根的子树

问题描述 :

目的:使用C++模板设计并逐步完善二叉树的抽象数据类型(ADT)。

内容:

(1)请参照链表的ADT模板,设计二叉树并逐步完善的抽象数据类型。(由于该环境目前仅支持单文件的编译,故将所有内容都集中在一个源文件内。在实际的设计中,推荐将抽象类及对应的派生类分别放在单独的头文件中。参考教材、课件,以及网盘中的链表ADT原型文件,自行设计二叉树的ADT。)

注意:二叉树ADT的基本操作的算法设计很多要用到递归的程序设计方法。

 

(2)基本操作11:在二叉树的二叉链表存储形式建立的基础上,使用递归的程序设计方法,设计并完成删除以元素值x为根结点的(子)树的算法。完成后将其加入到二叉树的ADT基本操作集中。

初始条件:二叉树T存在,x是T中某个结点。

操作结果:若x是T的结点,且子树存在,则根据参数选择删除对应的子树(flag=0,删除左子树;flag=1,删除右子树)。删除成功,返回true;否则返回false。

 

参考函数原型:

(1)删除以元素值x为根结点的(子)树(外壳部分,用户函数)

//删除以元素值x为根结点的(子)树(flag=0,左子树;flag=1,右子树) 

template

bool DeleteChild(BinaryTree &T, ElemType &x, int flag);

 

(2)删除以元素值x为根结点的(子)树(递归部分,成员函数)

//删除以元素值x为根结点的(子)树(flag=0,左子树;flag=1,右子树) 

template

bool BinaryTree::ChildTreeDestroy(BinaryTreeNode *root, int flag);

 

(3)辅助函数1:查找元素值为x的结点的位置(参见基本操作8)

 

(4)辅助函数2:销毁树(递归部分,参见基本操作6)

 

输入说明 :

第一行:表示无孩子或指针为空的特殊分隔符

第二行:二叉树的先序序列(结点元素之间以空格分隔)

第三行:元素值x

第四行:flag值(0或1)

输出说明 :

删除成功:

第一行:true

第二行:删除后树的前序遍历结果

第三行:删除后树的中序遍历结果

第四行:删除后树的后序遍历结果

 

删除失败:

第一行:false

第二行:原树的前序遍历结果

第三行:原树的中序遍历结果

第四行:原树的后序遍历结果

 

输入范例 :

#
A B # C D # # E # # F # G # H # #
C
1

输出范例 :

true
A B C D F G H 
B D C A F G H 
D C B H G F A 

解题代码:

// tree.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
vector departString_string(string data)
{
	vector back_part;//output type
	int i, j;
	vector part;
	string A_part;
	stringstream room;
	room.str(data);
	while (room >> A_part)
		part.push_back(A_part);
	return part;
}
//————————————————
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template
struct tree_point {
	ElemType data;//数据
	struct tree_point* l_child, * r_child;//左、右孩子指针
};
template
class BinaryTree {
private:
	vector*> outlist;
	tree_point* root;   // 头指针
public:
	BinaryTree() :root(NULL)
	{
		//无参数的构造函数
	}
	~BinaryTree()
	{
		//析构函数
	}
	void BinaryTree_fron(vector lis, ElemType nut)
	{
		stack*> s;
		tree_point* p_Parent = NULL, * p_Child = NULL;
		int i = 0;
		int flag = 0;//控制左右
		p_Parent = new tree_point;
		p_Parent->data = lis[i];
		p_Parent->l_child = p_Parent->r_child = NULL;
		s.push(p_Parent);
		root = p_Parent;
		i = 1;
		flag = 0;
		while (!s.empty())
		{
			if (lis[i] != nut)
			{
				p_Parent = new tree_point;
				p_Parent->data = lis[i];
				p_Parent->l_child = p_Parent->r_child = NULL;
				if (flag == 0)
				{
					p_Child = s.top();
					p_Child->l_child = p_Parent;
				}
				else if (flag == 1)
				{
					p_Child = s.top();
					s.pop();
					p_Child->r_child = p_Parent;
				}
				s.push(p_Parent);
				flag = 0;
			}
			else
			{
				if (flag == 0)
					flag = 1;
				else if (flag == 1)
					s.pop();
			}
			i++;
		}
	}

	tree_point* get_root()
	{
		return root;
	}
	void qianxu(tree_point* t)
	{
		outlist.push_back(t);
		if (t->l_child != NULL)
			qianxu(t->l_child);
		if (t->r_child != NULL)
			qianxu(t->r_child);
		return;
	}
	void zhongxu(tree_point* t)
	{
		if (t->l_child != NULL)
			zhongxu(t->l_child);
		outlist.push_back(t);
		if (t->r_child != NULL)
			zhongxu(t->r_child);
		return;
	}
	void houxu(tree_point* t)
	{
		if (t->l_child != NULL)
			houxu(t->l_child);
		if (t->r_child != NULL)
			houxu(t->r_child);
		outlist.push_back(t);
		return;
	}
	int c_t = 0;
	void cengxu(tree_point* t)
	{
		vector* > q;
		q.push_back(t);
		int last = 1, cur = 0;
		while (cur < q.size())
		{
			last = q.size();
			while (cur < last)
			{
				outlist.push_back(q[cur]);
				if (q[cur]->l_child)
					q.push_back(q[cur]->l_child);
				if (q[cur]->r_child)
					q.push_back(q[cur]->r_child);
				++cur;
			}
			c_t++;
		}
	}
	void out_lis()
	{
		int i;
		for (i = 0; i < outlist.size(); i++)
		{
			cout << outlist[i]->data;
			if (i != outlist.size() - 1)
				cout << ",";
			else
				cout << endl;
		}
		outlist.clear();
	}
	int cnt = 0, p_cnt = 0;
	void t_cnt(tree_point* t)
	{
		p_cnt++;
		if (t->l_child != NULL && t->r_child != NULL)
			cnt++;
		if (t->l_child != NULL)
			t_cnt(t->l_child);
		if (t->r_child != NULL)
			t_cnt(t->r_child);
	}
	int cengshu()
	{
		c_t = 0;
		cengxu(root);
		outlist.clear();
		return c_t;
	}
	int P_cengshu(tree_point* t)
	{
		c_t = 0;
		cengxu(t);
		outlist.clear();
		return c_t;
	}
	int twocnt()
	{
		cnt = 0;
		t_cnt(root);
		return cnt;
	}
	int P_twocnt(tree_point* t)
	{
		cnt = 0;
		t_cnt(t);
		return cnt;
	}
	int pointcnt()
	{
		p_cnt = 0;
		t_cnt(root);
		return p_cnt;
	}
	tree_point* find_father(tree_point* t, ElemType ss)
	{
		if (t->l_child != NULL)
			if (t->l_child->data == ss)
				return t;
		if (t->r_child != NULL)
			if (t->r_child->data == ss)
				return t;
		if (t->l_child != NULL)
			return find_father(t->l_child, ss);
		if (t->r_child != NULL)
			return find_father(t->r_child, ss);
		return NULL;
	}
	tree_point* nas_p;
	void find_selfNOW(tree_point* t, ElemType ss)
	{
		if (t->data == ss)
			nas_p = t;
		if (t->l_child != NULL)
			find_selfNOW(t->l_child, ss);
		if (t->r_child != NULL)
			find_selfNOW(t->r_child, ss);
		return ;
	}
	tree_point* find_self(tree_point* t, ElemType ss)
	{
		nas_p = NULL;
		find_selfNOW(t, ss);
		return nas_p;
	}
	void fast_delChild(tree_point* t,bool flag)
	{
		if (flag == 0)
			t->l_child = NULL;
		else
			t->r_child = NULL;
		return;
	}
	void slow_delChild(tree_point* t, bool flag)
	{
		if (flag == 0)
			t->l_child = NULL;
		else
			t->r_child = NULL;
		return;
	}
};

int main()
{
	string s, ins, nulls;
	vector part_in;
	BinaryTree a;
	cin >> nulls;
	cin.get();
	getline(cin, ins);
	part_in = departString_string(ins);
	string found;
	cin >> found;
	bool flag;
	cin >> flag;
	//======================================
	/*for (auto i : part_in)
	{
		cout << i << endl;
	}
	cout << part_in.size() << endl;
	cout << nulls << endl;*/
	//======================================

	a.BinaryTree_fron(part_in, nulls);
	a.qianxu(a.get_root());
	a.out_lis();
	a.zhongxu(a.get_root());
	a.out_lis();
	a.houxu(a.get_root());
	a.out_lis();
	cout << endl;
	//cout<* ans = a.find_self(a.get_root(), found);
	if (ans == NULL)
		cout << "false" << endl;
	else
	{
		if (flag == 0)
		{
			if (ans->l_child == NULL)
				cout << "false" << endl;
			else
			{
				cout << "true" << endl << endl;
				a.fast_delChild(ans, flag);
				a.qianxu(a.get_root());
				a.out_lis();
				a.zhongxu(a.get_root());
				a.out_lis();
				a.houxu(a.get_root());
				a.out_lis();
			}
		}
		else
		{
			if (ans->r_child == NULL)
				cout << "false" << endl;
			else
			{
				cout << "true" << endl << endl;
				a.fast_delChild(ans, flag);
				a.qianxu(a.get_root());
				a.out_lis();
				a.zhongxu(a.get_root());
				a.out_lis();
				a.houxu(a.get_root());
				a.out_lis();
			}
		}
	}
	//cout << a.P_cengshu(ans) << endl;
	return 0;
}

 

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