数据结构例程——线索化二叉树(中序)

本文是数据结构基础系列(6)：树和二叉树中第14课时线索二叉树的例程。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct node
{
    ElemType data;
    int ltag,rtag;      //增加的线索标记
    struct node *lchild;
    struct node *rchild;
} TBTNode;

void CreateTBTNode(TBTNode * &b,char *str)
{
    TBTNode *St[MaxSize],*p=NULL;
    int top=-1,k,j=0;
    char ch;
    b=NULL;             //建立的二叉树初始时为空
    ch=str[j];
    while (ch!='\0')    //str未扫描完时循环
    {
        switch(ch)
        {
        case '(':
            top++;
            St[top]=p;
            k=1;
            break;      //为左结点
        case ')':
            top--;
            break;
        case ',':
            k=2;
            break;                          //为右结点
        default:
            p=(TBTNode *)malloc(sizeof(TBTNode));
            p->data=ch;
            p->lchild=p->rchild=NULL;
            if (b==NULL)                    //*p为二叉树的根结点
                b=p;
            else                            //已建立二叉树根结点
            {
                switch(k)
                {
                case 1:
                    St[top]->lchild=p;
                    break;
                case 2:
                    St[top]->rchild=p;
                    break;
                }
            }
        }
        j++;
        ch=str[j];
    }
}

void DispTBTNode(TBTNode *b)
{
    if (b!=NULL)
    {
        printf("%c",b->data);
        if (b->lchild!=NULL || b->rchild!=NULL)
        {
            printf("(");
            DispTBTNode(b->lchild);
            if (b->rchild!=NULL) printf(",");
            DispTBTNode(b->rchild);
            printf(")");
        }
    }
}

TBTNode *pre;                       //全局变量

void Thread(TBTNode *&p)
{
    if (p!=NULL)
    {
        Thread(p->lchild);          //左子树线索化
        if (p->lchild==NULL)        //前驱线索
        {
            p->lchild=pre;          //建立当前结点的前驱线索
            p->ltag=1;
        }
        else p->ltag=0;
        if (pre->rchild==NULL)      //后继线索
        {
            pre->rchild=p;          //建立前驱结点的后继线索
            pre->rtag=1;
        }
        else pre->rtag=0;
        pre=p;
        Thread(p->rchild);          //右子树线索化
    }
}

TBTNode *CreaThread(TBTNode *b)     //中序线索化二叉树
{
    TBTNode *root;
    root=(TBTNode *)malloc(sizeof(TBTNode));  //创建根结点
    root->ltag=0;
    root->rtag=1;
    root->rchild=b;
    if (b==NULL)                //空二叉树
        root->lchild=root;
    else
    {
        root->lchild=b;
        pre=root;               //pre是*p的前驱结点,供加线索用
        Thread(b);              //中序遍历线索化二叉树
        pre->rchild=root;       //最后处理,加入指向根结点的线索
        pre->rtag=1;
        root->rchild=pre;       //根结点右线索化
    }
    return root;
}

void ThInOrder(TBTNode *tb)
{
    TBTNode *p=tb->lchild;      //指向根结点
    while (p!=tb)
    {
        while (p->ltag==0) p=p->lchild;
        printf("%c ",p->data);
        while (p->rtag==1 && p->rchild!=tb)
        {
            p=p->rchild;
            printf("%c ",p->data);
        }
        p=p->rchild;
    }
}

int main()
{
    TBTNode *b,*tb;
    CreateTBTNode(b,"A(B(D(,G)),C(E,F))");
    printf(" 二叉树:");
    DispTBTNode(b);
    printf("\n");
    tb=CreaThread(b);
    printf(" 线索中序序列:");
    ThInOrder(tb);
    printf("\n");
    return 0;
}