二叉排序树(二叉查找树)的各种操作C++最新实现

来源:岁月联盟 编辑:exp 时间:2011-11-02

 

// 链式二叉查找树的各种操作.cpp : Defines the entry point for the console application.

//

#include "stdafx.h"

#include<iostream>

using namespace std;

struct BSTree

{

 int data;

 BSTree *left;

 BSTree *right;

};

//标记在插入时,如果已存在,则为true ,表示不需要插入,否则为false

bool flag = false;

int a[100];

//查找操作

BSTree *search(BSTree *r,int x)

{

 if(r==NULL)

  return NULL;

 else

 {

  if(r->data==x)

   return r;

  else if(r->data>x)

   return search(r->left,x);

  else

   return search(r->right,x);

 }

}

//插入操作

BSTree* insert(BSTree *r,BSTree *s)

{

 //首先查找树中是否已存在此节点

 BSTree *p = search(r,s->data);

 if(p==NULL)

 {

   if(r==NULL)

   {

    r=s;

   }

   else if(s->data<r->data)

     r->left = insert(r->left,s);

   else if(s->data>r->data)

     r->right = insert(r->right,s);

 }

 else

  flag = true;

 return r;

}

//建树

BSTree * createBSTree(BSTree *r,int *a,int n)

{

 int i;

 BSTree * t;

 t = r;

 for(i=0;i<n;i++)

 {

  BSTree *s = (BSTree*)malloc(sizeof(BSTree));

  s->data=a[i];

  s->left=NULL;

  s->right=NULL;

  t = insert(t,s);

 }

 return t;

}

//获得其父节点

BSTree *getFather(BSTree *r,  BSTree *s)

{

 BSTree *sf;

 if(r==NULL||r==s)

  sf=NULL;

 else

 {

  if(s==r->left||s==r->right)

   sf= r;

  else if(s->data > r->data)

   sf=getFather(r->right,s);

  else

   sf=getFather(r->left,s);

 }

 return   sf;

}

//删除操作

BSTree   *   deleteNode(BSTree *r,BSTree *s)

{

  //BSTNODE   *   temp,   *   tfather,   *   pf;

     BSTree *temp,*father,*sf;

  //pf   =   getfather(p,   r);

   sf=getFather(r,s);

   //被删除结点是叶子结点,   不是根结点

   if(s->left==NULL&&s->right==NULL&&sf!=NULL)

    //

    if(sf->left==s)

     sf->left=NULL;

     //

    else

     sf->right=NULL;

    //被删除结点是叶子结点,又是根结点

    else if(s->left==NULL&&s->right==NULL&&sf!=NULL)

     r=NULL;

    //

    else if(s->left==NULL&&s->right!=NULL&&sf!=NULL)

     if(sf->left==s)

      sf->left=s->right;

     else

      sf->right=s->right;

    //被删除结点有右孩子,无左孩子.被删结点是根结点

    else if(s->left==NULL&&s->right!=NULL&&sf==NULL)

     r=s->right;

    //被删结点有左孩子,无右孩子.被删结点不是根结点

     else if(s->left!=NULL&&s->right==NULL&&sf!=NULL)

     if(sf->left==s)

      sf->left=s->left;

     else

      sf->right=s->left;

  //被删结点有左孩子,无右孩子.被删结点是根结点

   else if(s->left!=NULL&&s->right==NULL&&sf==NULL)

    r=s->left;

   else if(s->left!=NULL&&s->right!=NULL)

   {

    temp = s->left;

    father = s;

    //找出左子树最大的节点

    while(temp->right!=NULL)

    {

     father=temp;

     temp=temp->right;

    }

    s->data = temp->data;

    if(father!=s)

     father->right = temp->left;

    else

     father->left=temp->left;

   }

   if(r==NULL)

    cout<<"删除之后,二叉排序树为空!"<<endl;

   else

    cout<<"删除成功!"<<endl;

  return   r;

}

//前序输出

void preOrder(BSTree *r)

{

 if(r==NULL)

  return;

 else

 {

  cout<<r->data<<" ";

  preOrder(r->left);

  preOrder(r->right);

 }

}

//中序输出

void inOrder(BSTree *r)

{

 if(r==NULL)

  return ;

 else

 {

  inOrder(r->left);

  cout<<r->data<<" ";

  inOrder(r->right);

 }

}

//后续输出

void postOrder(BSTree *r)

{

 if(r==NULL)

  return ;

 else

 {

  postOrder(r->left);

  postOrder(r->right);

  cout<<r->data<<" ";

 }

}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

 int cases;

 cout<<"请输入案例个数:"<<endl;

 cin>>cases;

 while(cases--)

 {

  int n;

  flag = false;

  BSTree *root=NULL;

  cout<<"请输入元素个数:"<<endl;

  cin>>n;

  int i;

  cout<<"请输入这些元素:"<<endl;

  for(i=0;i<n;i++)

   cin>>a[i];

  cout<<"建立二叉排序树!"<<endl;

  root = createBSTree(root,a,n);

  if(root!=NULL)

   cout<<"二叉排序树建立成功!"<<endl;

  else

  {

   cout<<"二叉排序树建立失败!"<<endl;

   return 0;

  }

  cout<<"此二叉树根的值为:"<<endl;

  cout<<root->data<<endl;

  cout<<"请选择您要进行的操作:"<<endl;

  cout<<"1.插入(I/i)"<<endl;

  cout<<"2.查找(S/s)"<<endl;

  cout<<"3.删除(D/d)"<<endl;

  cout<<"4.先序输出(P/p)"<<endl;

  cout<<"5.中序输出(M/m)"<<endl;

  cout<<"6.后序输出(L/l)"<<endl;

  cout<<"7.退出(E/e)"<<endl;

  char s;

  cin>>s;

  while(1)

  {

   if(s=='E'||s=='e')

    break;

   else if(s=='I'||s=='i')

   {

    cout<<"请输入您要插入的值:"<<endl;

    int x;

    cin>>x;

    BSTree *p =(BSTree*)malloc(sizeof(BSTree));

    p->data = x;

    p->left = NULL;

    p->right = NULL;

    root = insert(root,p);

          if(flag==false)

     cout<<"插入成功!"<<endl;

       else

     {

      cout<<"此二叉树中已存在此值!"<<endl;

      flag=false;//恢复原值

       }

   }

   else if(s=='S'||s=='s')

   {

    cout<<"请输入您要查找的值:"<<endl;

    int x;

    cin>>x;

    BSTree *p=search(root,x);

    BSTree *pfather=getFather(root,p);

    cout<<"查找的值为:"<<p->data<<endl;

    if(pfather!=NULL)

     cout<<"其父节点的值为:"<<pfather->data<<endl;

    else

     cout<<"它是根节点,没有父节点!"<<endl;

    if(p->left==NULL&&p->right==NULL)

     cout<<"它是叶子节点,没有子节点"<<endl;

    else

    {

     if(p->left != NULL)

      cout<<"其左儿子节点的值为:"<<p->left->data<<endl;

     else

      cout<<"其左儿子节点为空!"<<endl;

     if(p->right != NULL)

      cout<<"其右儿子的值为:"<<p->right->data<<endl;

     else

      cout<<"其右儿子节点为空!"<<endl;

    }

   }

   else if(s=='D'||s=='d')

   {

    cout<<"请输入您要删除的节点的值:"<<endl;

    int value;

    cin>>value;

    cout<<"你确定要删除吗?(Yy/Nn)"<<endl;

    char order;

    cin>>order;

    while(1)

    {

     if(order=='Y'||order=='y')

     {

      BSTree * node;

      node = search(root,value);

      if(node==NULL)

       cout<<"该节点不存在!"<<endl;

      else

       BSTree *nodeDel = deleteNode(root,node);

      break;

     }

     else if(order=='N'||order=='n')

     {

                 break;

     }

     else

     {

      cout<<"命令不正确,请重新输入!"<<endl;

      cin>>order;

     }

    }

   }

   else if(s=='P'||s=='p')

   {

    cout<<"其前序输出为:"<<endl;

    preOrder(root);

    cout<<endl;

   }

   else if(s=='M'||s=='m')

   {

    cout<<"其中序输出为:"<<endl;

    inOrder(root);

    cout<<endl;

   }

   else if(s=='L'||s=='l')

   {

    cout<<"其后序输出为:"<<endl;

    postOrder(root);

    cout<<endl;

   }

   else

   {

    cout<<"命令有误,请重新输入!"<<endl;

   }

   cout<<"请选择您要进行的操作:"<<endl;

   cin>>s;

  }

 }

 system("pause");

 return 0;

}

 

 

摘自:我和我追逐的梦