C語言數據結構樹雙親表示法實例分析

樹狀圖是一種數據結構，它是由n（n>=1）個有限節點組成一個具有層次關係的集合。以下是本站小編搜索整理的關於C語言數據結構樹雙親表示法實例分析，需要的朋友可以參考一下!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生考試網!

　　1、樹的雙親表示法：

　　樹的雙親表示法

　　2、/* bo6-4.c 樹的雙親表存儲(存儲結構由c6-4.h定義)的基本操作(14個) */

Status InitTree(PTree *T)

{ /* 操作結果: 構造空樹T */

(*T).n=0;

return OK;

}

void DestroyTree()

{ /* 由於PTree是定長類型,無法銷燬 */

}

typedef struct

{

int num;

TElemType name;

}QElemType; /* 定義隊列元素類型 */

#include"c3-2.h" /* 定義LinkQueue類型 */

#include"bo3-2.c" /* LinkQueue類型的基本操作 */

Status CreateTree(PTree *T)

{ /* 操作結果: 構造樹T */

LinkQueue q;

QElemType p,qq;

int i=1,j,l;

char c[MAX_TREE_SIZE]; /* 臨時存放孩子結點數組 */

InitQueue(&q); /* 初始化隊列 */

printf("請輸入根結點(字符型,空格為空): ");

scanf("%c%*c",&(*T)s[0]); /* 根結點序號為0,%*c吃掉回車符 */

if((*T)s[0]!=Nil) /* 非空樹 */

{

(*T)s[0]nt=-1; /* 根結點無雙親 */

=(*T)s[0];

=0;

EnQueue(&q,qq); /* 入隊此結點 */

while(i<MAX_TREE_SIZE&&!QueueEmpty(q)) /* 數組未滿且隊不空 */

{

DeQueue(&q,&qq); /* 出隊一個結點 */

printf("請按長幼順序輸入結點%c的所有孩子: ",);

gets(c);

l=strlen(c);

for(j=0;j<l;j++)

{

(*T)s[i]=c[j];

(*T)s[i]nt=;

=c[j];

=i;

EnQueue(&q,p); /* 入隊此結點 */

i++;

}

}

if(i>MAX_TREE_SIZE)

{

printf("結點數超過數組容量");

exit(OVERFLOW);

}

(*T).n=i;

}

else

(*T).n=0;

return OK;

}

#define ClearTree InitTree /* 二者操作相同 */

Status TreeEmpty(PTree T)

{ /* 初始條件: 樹T存在。操作結果: 若T為空樹,則返回TRUE,否則返回FALSE */

if(T.n)

return FALSE;

else

return TRUE;

}

int TreeDepth(PTree T)

{ /* 初始條件: 樹T存在。操作結果: 返回T的深度 */

int k,m,def,max=0;

for(k=0;k<T.n;++k)

{

def=1; /* 初始化本際點的深度 */

m=s[k]nt;

while(m!=-1)

{

m=s[m]nt;

def++;

}

if(max<def)

max=def;

}

return max; /* 最大深度 */

}

TElemType Root(PTree T)

{ /* 初始條件: 樹T存在。操作結果: 返回T的根 */

int i;

for(i=0;i<T.n;i++)

if(s[i]nt<0)

return s[i];

return Nil;

}

TElemType Value(PTree T,int i)

{ /* 初始條件: 樹T存在,i是樹T中結點的序號。操作結果: 返回第i個結點的值 */

if(i<T.n)

return s[i];

else

return Nil;

}

Status Assign(PTree *T,TElemType cur_e,TElemType value)

{ /* 初始條件: 樹T存在,cur_e是樹T中結點的值。操作結果: 改cur_e為value */

int j;

for(j=0;j<(*T).n;j++)

{

if((*T)s[j]==cur_e)

{

(*T)s[j]=value;

return OK;

}

}

return ERROR;

}

TElemType Parent(PTree T,TElemType cur_e)

{ /* 初始條件: 樹T存在,cur_e是T中某個結點 */

/* 操作結果: 若cur_e是T的非根結點,則返回它的雙親,否則函數值為＂空＂ */

int j;

for(j=1;j<T.n;j++) /* 根結點序號為0 */

if(s[j]==cur_e)

return s[s[j]nt];

return Nil;

}

TElemType LeftChild(PTree T,TElemType cur_e)

{ /* 初始條件: 樹T存在,cur_e是T中某個結點 */

/* 操作結果: 若cur_e是T的非葉子結點,則返回它的最左孩子,否則返回＂空＂ */

int i,j;

for(i=0;i<T.n;i++)

if(s[i]==cur_e) /* 找到cur_e,其序號為i */

break;

for(j=i+1;j<T.n;j++) /* 根據樹的構造函數,孩子的序號＞其雙親的序號 */

if(s[j]nt==i) /* 根據樹的構造函數,最左孩子(長子)的序號＜其它孩子的序號 */

return s[j];

return Nil;

}

TElemType RightSibling(PTree T,TElemType cur_e)

{ /* 初始條件: 樹T存在,cur_e是T中某個結點 */

/* 操作結果: 若cur_e有右(下一個)兄弟,則返回它的右兄弟,否則返回＂空＂ */

int i;

for(i=0;i<T.n;i++)

if(s[i]==cur_e) /* 找到cur_e,其序號為i */

break;

if(s[i+1]nt==s[i]nt)

/* 根據樹的構造函數,若cur_e有右兄弟的話則右兄弟緊接其後 */

return s[i+1];

return Nil;

}

Status Print(PTree T)

{ /* 輸出樹T。加 */

int i;

printf("結點個數=%d",T.n);

printf(" 結點 雙親");

for(i=0;i<T.n;i++)

{

printf(" %c",Value(T,i)); /* 結點 */

if(s[i]nt>=0) /* 有雙親 */

printf(" %c",Value(T,s[i]nt)); /* 雙親 */

printf("");

}

return OK;

}

Status InsertChild(PTree *T,TElemType p,int i,PTree c)

{ /* 初始條件: 樹T存在,p是T中某個結點,1≤i≤p所指結點的度+1,非空樹c與T不相交 */

/* 操作結果: 插入c為T中p結點的第i棵子樹 */

int j,k,l,f=1,n=0; /* 設交換標誌f的初值為1,p的孩子數n的初值為0 */

PTNode t;

if(!TreeEmpty(*T)) /* T不空 */

{

for(j=0;j<(*T).n;j++) /* 在T中找p的序號 */

if((*T)s[j]==p) /* p的.序號為j */

break;

l=j+1; /* 如果c是p的第1棵子樹,則插在j+1處 */

if(i>1) /* c不是p的第1棵子樹 */

{

for(k=j+1;k<(*T).n;k++) /* 從j+1開始找p的前i-1個孩子 */

if((*T)s[k]nt==j) /* 當前結點是p的孩子 */

{

n++; /* 孩子數加1 */

if(n==i-1) /* 找到p的第i-1個孩子,其序號為k1 */

break;

}

l=k+1; /* c插在k+1處 */

} /* p的序號為j,c插在l處 */

if(l<(*T).n) /* 插入點l不在最後 */

for(k=(*T).n-1;k>=l;k--) /* 依次將序號l以後的結點向後移c.n個位置 */

{

(*T)s[k+c.n]=(*T)s[k];

if((*T)s[k]nt>=l)

(*T)s[k+c.n]nt+=c.n;

}

for(k=0;k<c.n;k++)

{

(*T)s[l+k]=s[k]; /* 依次將樹c的所有結點插於此處 */

(*T)s[l+k]nt=s[k]nt+l;

}

(*T)s[l]nt=j; /* 樹c的根結點的雙親為p */

(*T).n+=c.n; /* 樹T的結點數加c.n個 */

while(f)

{ /* 從插入點之後,將結點仍按層序排列 */

f=0; /* 交換標誌置0 */

for(j=l;j<(*T).n-1;j++)

if((*T)s[j]nt>(*T)s[j+1]nt)

{/* 如果結點j的雙親排在結點j+1的雙親之後(樹沒有按層序排列),交換兩結點*/

t=(*T)s[j];

(*T)s[j]=(*T)s[j+1];

(*T)s[j+1]=t;

f=1; /* 交換標誌置1 */

for(k=j;k<(*T).n;k++) /* 改變雙親序號 */

if((*T)s[k]nt==j)

(*T)s[k]nt++; /* 雙親序號改為j+1 */

else if((*T)s[k]nt==j+1)

(*T)s[k]nt--; /* 雙親序號改為j */

}

}

return OK;

}

else /* 樹T不存在 */

return ERROR;

}

Status d[MAX_TREE_SIZE+1]; /* 刪除標誌數組(全局量) */

void DeleteChild(PTree *T,TElemType p,int i)

{ /* 初始條件: 樹T存在,p是T中某個結點,1≤i≤p所指結點的度 */

/* 操作結果: 刪除T中結點p的第i棵子樹 */

int j,k,n=0;

LinkQueue q;

QElemType pq,qq;

for(j=0;j<=(*T).n;j++)

d[j]=0; /* 置初值為0(不刪除標記) */

='a'; /* 此成員不用 */

InitQueue(&q); /* 初始化隊列 */

for(j=0;j<(*T).n;j++)

if((*T)s[j]==p)

break; /* j為結點p的序號 */

for(k=j+1;k<(*T).n;k++)

{

if((*T)s[k]nt==j)

n++;

if(n==i)

break; /* k為p的第i棵子樹結點的序號 */

}

if(k<(*T).n) /* p的第i棵子樹結點存在 */

{

n=0;

=k;

d[k]=1; /* 置刪除標記 */

n++;

EnQueue(&q,pq);

while(!QueueEmpty(q))

{

DeQueue(&q,&qq);

for(j=+1;j<(*T).n;j++)

if((*T)s[j]nt==)

{

=j;

d[j]=1; /* 置刪除標記 */

n++;

EnQueue(&q,pq);

}

}

for(j=0;j<(*T).n;j++)

if(d[j]==1)

{

for(k=j+1;k<=(*T).n;k++)

{

d[k-1]=d[k];

(*T)s[k-1]=(*T)s[k];

if((*T)s[k]nt>j)

(*T)s[k-1]nt--;

}

j--;

}

(*T).n-=n; /* n為待刪除結點數 */

}

}

void TraverseTree(PTree T,void(*Visit)(TElemType))

{ /* 初始條件:二叉樹T存在,Visit是對結點操作的應用函數 */

/* 操作結果:層序遍歷樹T,對每個結點調用函數Visit一次且僅一次 */

int i;

for(i=0;i<T.n;i++)

Visit(s[i]);

printf("");

}

　　3、/* c6-4.h 樹的雙親表存儲表示 */

#define MAX_TREE_SIZE 100

typedef struct

{

TElemType data;

int parent; /* 雙親位置域 */

} PTNode;

typedef struct

{

PTNode nodes[MAX_TREE_SIZE];

int n; /* 結點數 */

} PTree

　　4、/* main6-4.c 檢驗bo6-4.c的主程序 */

typedef char TElemType;

TElemType Nil=' '; /* 以空格符為空 */

#include"c6-4.h"

#include"bo6-4.c"

void vi(TElemType c)

{

printf("%c ",c);

}

void main()

{

int i;

PTree T,p;

TElemType e,e1;

InitTree(&T);

printf("構造空樹後,樹空否? %d(1:是 0:否) 樹根為%c 樹的深度為%d",TreeEmpty(T),Root(T),TreeDepth(T));

CreateTree(&T);

printf("構造樹T後,樹空否? %d(1:是 0:否) 樹根為%c 樹的深度為%d",TreeEmpty(T),Root(T),TreeDepth(T));

printf("層序遍歷樹T:");

TraverseTree(T,vi);

printf("請輸入待修改的結點的值 新值: ");

scanf("%c%*c%c%*c",&e,&e1);

Assign(&T,e,e1);

printf("層序遍歷修改後的樹T:");

TraverseTree(T,vi);

printf("%c的雙親是%c,長子是%c,下一個兄弟是%c",e1,Parent(T,e1),LeftChild(T,e1),RightSibling(T,e1));

printf("建立樹p:");

InitTree(&p);

CreateTree(&p);

printf("層序遍歷樹p:");

TraverseTree(p,vi);

printf("將樹p插到樹T中，請輸入T中p的雙親結點 子樹序號: ");

scanf("%c%d%*c",&e,&i);

InsertChild(&T,e,i,p);

Print(T);

printf("刪除樹T中結點e的第i棵子樹，請輸入e i: ");

scanf("%c%d",&e,&i);

DeleteChild(&T,e,i);

Print(T);

}