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<stdio.h> #include <iostream> #include<string.h> #include<stack>//采用世界先进,国际一流的栈容器,方便省事不调试 #include<algorithm> 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<binode*> 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<bitree> s; while(curr != NULL || !s.empty()) { while(curr != NULL) { s.push(curr); curr = curr->lch; } if(!s.empty()) { curr = s.top(); s.pop(); cout<<curr->data<<" "; curr = curr->rch; } } } void houxu(binode *root) //非递归后序遍历 { stack<BTNode*> 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<iostream> #include<string.h> #include<stdio.h> #include<algorithm> 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<min1&&HT[i].parent==0) { min1=HT[i].weight; s1=i; } } int temp=HT[s1].weight;//将原值存放起来,然后先赋予最大值,防止s1被重复选择 HT[s1].weight=0x3f3f3f3f; for(i=1;i<=len;i++) { if(HT[i].weight<min2&&HT[i].parent==0) { min2=HT[i].weight; s2=i; } } HT[s1].weight=temp;//恢复原来的值 } void CreatHuffmanTree(HuffmanTree &HT,int n)//构建 HT { int m,s1,s2,i; if(n<=1) return; m=2*n-1; HT=new HTNode[m+1]; for(i=1;i<=m;++i) //初始化 { HT[i].parent=0; HT[i].lchild=0; HT[i].rchild=0; } cout<<"请输入叶子结点的权值:\n"; for(i=1;i<=n;++i) cin>>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<<HT[i].weight<<"编码为"<<HC[i]<<endl; } int main() { HuffmanTree HT; HuffmanCode HC; int n; cout<<"请输入叶子结点的个数:\n"; cin>>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; }