C++树的实现

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C++树的实现
STL里面没有提供容器树的模板实现，从网上找到一个：
 
Tree.h
//tree.h 头文件
 
#include <list>
#include <algorithm>
using namespace std;
 
struct TreeNode; //定义一个结构体原形
classTree;      //定义一个类原形
classIterator; //定义一个类原形
typedef list<TreeNode*> List; //重命名一个节点链表
 
TreeNode* clone(TreeNode*,List&,TreeNode*);//Clone复制函数
 
struct TreeNode{
   int_data;                  //数据
   TreeNode* _parent;          //父节点
   List_children;             //子节点
   TreeNode(int,TreeNode*);    //构造函数
   void SetParent(TreeNode&); //设置父节点
   void InsertChildren(TreeNode&); //插入子节点
};
 
classTree{
public:
 
 //下面是构造器和运算符重载
   Tree();                            //默认构造函数
   Tree(constTree&);                 //复制构造函数
   Tree(constint);                   //带参数构造函数
   Tree(constint,constlist<Tree*>&);//带参数构造函数
   ~Tree();                           //析构函数
   Tree& operator=(constTree&);      //=符号运算符重载
   bool operator==(constTree&);      //==符号运算符重载
   bool operator!=(constTree&);      //!=符号运算符重载
 
   //下面是成员函数
   void Clear();                      //清空
   boolIsEmpty()const;               //判断是否为空
   intSize()const;                   //计算节点数目
   intLeaves();                      //计算叶子数
   intRoot()const;                   //返回根元素
   intHeight();                      //计算树的高度
 
 
   //下面是静态成员函数
  static boolIsRoot(Iterator);     //判断是否是根
   static boolisLeaf(Iterator);     //判断是否是叶子
   static IteratorParent(Iterator); //返回其父节点
   static intNumChildren(Iterator); //返回其子节点数目
 
   //跌代器函数
   Iteratorbegin();                  //Tree Begin
   Iteratorend();                    //Tree End
   friend classIterator;             //Iterator SubClass
private:
   list<TreeNode*> _nodes;         //节点数组
   list<TreeNode*>::iteratorLIt; //一个节点迭代器
   intheight(TreeNode*);
   intlevel(TreeNode*,Iterator);
};
 
//This is TreeSub Class Iterator
classIterator{
   private:
    Tree* _tree;                     //Tree data
    list<TreeNode*>::iterator_lit; //List Iterator
   public:
    Iterator();                               //默认构造函数
    Iterator(constIterator&);                //复制构造函数
    Iterator(Tree*,TreeNode*);                //构造函数
    Iterator(Tree*,list<TreeNode*>::iterator);//构造函数
    //运算符重载
    void operator=(constIterator&);          //赋值运算符重载
    bool operator==(constIterator&);         //关系运算符重载
    bool operator!=(constIterator&);         //关系运算符重载
    Iterator& operator++();                   //前缀++运算符
    Iterator operator++(int);                 //后缀++运算符
    int operator*()const;                     //获得节点信息
    bool operator!();                         //赋值运算符重载
  
    typedef list<TreeNode*>::iteratorList;
    friend classTree;
};
 
Tree.cpp
//tree.cpp 实现文件
 
#include "Tree.h"
 
//***** 下面是对于TreeNode结构体的定义实现*****///
 
TreeNode::TreeNode(inttype= 0,TreeNode* Parent = 0){
 _data = type;
 _parent = Parent;
}
void TreeNode::SetParent(TreeNode& node){
 _parent = &node;
}
void TreeNode::InsertChildren(TreeNode& node){
 TreeNode* p = &node;
 _children.push_back(p);
}
 
 
 
//***** 下面是对于Tree类的定义实现*****///
Tree::Tree(){
 
}
 
Tree::Tree(constinttype){
 _nodes.push_back(new TreeNode(type));
}
 
Tree::Tree(constTree& t){
 if(t._nodes.empty())return;
 clone(t._nodes.front(),_nodes,0);
}
Tree::Tree(constinttype,constlist<Tree*>& lit){
 TreeNode* root = new TreeNode(type);//建立根节点
 _nodes.push_back(root);//放入树中
 list<Tree*>::const_iteratorit;
 for(it = lit.begin();it!=lit.end();it++){
 if(!((*it)->_nodes.empty())){//如果当前节点元素不为空
   Tree* tp = newTree(**it);
   TreeNode* p = tp->_nodes.front();
   root->_children.push_back(p); //设置根的子节点
   p->_parent = root;            //设置节点的父节点为根
   list<TreeNode*>::iteratorlit1 = tp->_nodes.begin();
   list<TreeNode*>::iteratorlit2 = tp->_nodes.end();
   list<TreeNode*>::iteratorlit3 = _nodes.end();
   _nodes.insert(lit3,lit1,lit2);
 }
 }
}
 
Tree::~Tree(){
 for(list<TreeNode*>::iteratorit = _nodes.begin();it!=_nodes.end();it++){
 delete* it;
 }
}
 
Tree& Tree::operator =(constTree & t){
 Clear();
 Tree* p = newTree(t);
 _nodes = p->_nodes;
 return *this;
}
 
boolTree::operator ==(constTree& t){
 if(_nodes.size()!=t._nodes.size()){
 return false;
 }
 list<TreeNode*>::iteratorit = _nodes.begin();
 list<TreeNode*>::const_iterator_it = t._nodes.begin();
 while(it!=_nodes.end()&&_it!=t._nodes.end()){
 if((*it)->_data!=(*_it)->_data){
   return false;
 }
 it++;
 _it++;
 }
 return true;
}
 
boolTree::operator !=(constTree& t){
 if(_nodes.size()!=_nodes.size()){
 return true;
 }
 else{
 list<TreeNode*>::iteratorit = _nodes.begin();
     list<TreeNode*>::const_iterator_it = t._nodes.begin();
 while(it!=_nodes.end()&&_it!=t._nodes.end()){
   if((*it)->_data!=(*_it)->_data){
    return true;
   }
   it++;
   _it++;
 }
 return false;
 }
}
 
void Tree::Clear(){
 for(list<TreeNode*>::iteratorit = _nodes.begin();it!=_nodes.end();it++){
 delete* it;
 }
 _nodes.clear();
}
 
boolTree::IsEmpty()const{
 return _nodes.empty();
}
 
intTree::Size()const{
 return (int)_nodes.size();
}
 
intTree::Leaves(){
 inti = 0;
 list<TreeNode*>::iteratorit = _nodes.begin();
 while(it!=_nodes.end()){
 if((*it)->_children.size()==0){
   i++;
 }
 it++;
 }
 return i;
}
 
 
intTree::Height(){
 if(_nodes.size()!=0){
 TreeNode* TNode = _nodes.front();
 return height(TNode);
 }
 else{
 return -1; //判断为空树
 }
}
 
intTree::height(TreeNode* node){
 if(!node){
 return -1;
 }
 else{
 list<TreeNode*> plist = node->_children;
 if(plist.size()==0){
   return 0;
 }
 inthA = 0;
 for(list<TreeNode*>::iteratorit = plist.begin();it!=plist.end();it++){
  inthB = height(*it);
   if(hB>hA){
    hA = hB;
   }
 }
 return hA+1;
 }
}
 
 
IteratorTree::begin(){
 return Iterator(this,_nodes.begin());
}
 
IteratorTree::end(){
 return Iterator(this,_nodes.end());
}
intTree::Root()const{
 return (*_nodes.begin())->_data;
}
 
 
boolTree::IsRoot(Iteratorit){
 TreeNode p = *it;
 if(p._parent == 0){
 return true;
 }
 return false;
}
 
boolTree::isLeaf(Iteratorit){
 TreeNode p = *it;
 if(p._children.size() == 0){
 return true;
 }
 return false;
}
 
IteratorTree::Parent(Iteratorit){
 TreeNode p = *it;
 Tree* t = it._tree;
 IteratorIte(t,p._parent);
 return Ite;
}
 
 
intTree::NumChildren(Iteratorit){
 TreeNode p = *it;
 return (int)p._children.size();
}
 
//***** 下面是对于Tree::Iterator类的定义实现*****///
Iterator::Iterator(){
}
 
Iterator::Iterator(constIterator& it){
 _tree = it._tree;
 _lit = it._lit;
}
 
Iterator::Iterator(Tree* t, TreeNode* n){
 _tree = t;
 list<TreeNode*>& nodes = _tree->_nodes;
 _lit = find(nodes.begin(),nodes.end(),n);//<algorithm> Members
}
 
Iterator::Iterator(Tree * t, list<TreeNode*>::iteratorlt){
 _tree = t;
 _lit = lt;
}
 
void Iterator::operator =(constIterator& it){
 _tree = it._tree;
 _lit = it._lit;
}
 
boolIterator::operator ==(constIterator & it){
 return _tree == it._tree && _lit == it._lit;
}
 
boolIterator::operator !=(constIterator & it){
 return _tree != it._tree || _lit != it._lit;
}
 
Iterator& Iterator::operator ++(){
 ++_lit;
 return *this;
}
 
IteratorIterator::operator ++(int){
 Iteratorit(*this);
 ++_lit;
 return it;
}
 
intIterator::operator *() const{
 return ((*_lit)->_data);
}
 
boolIterator::operator !(){
 return _lit == _tree->_nodes.end();
}
 
//Clone函数
TreeNode* clone(TreeNode* node,List& nodes,TreeNode* nodep){
 TreeNode* cp = new TreeNode(node->_data,nodep);
 nodes.push_back(cp);
 List& l = node->_children;
 List& cl = cp->_children;
 for(list<TreeNode*>::iteratorlt = l.begin();lt!=l.end();lt++){
 cl.push_back(clone(*lt,nodes,cp));
 }
 return cp;
}

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