数据结构——线索化二叉树和哈夫曼树

简介: 数据结构——线索化二叉树和哈夫曼树

线索化二叉树和哈夫曼树基础知识介绍与代码分析


一、基础知识介绍












二、代码分析:


线索二叉树(采用中序遍历)


#include "pch.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//定义线索二叉树
typedef struct Tree
{
  int data, LTag, RTag; //定义数据域与标记域
  Tree *lchild, *rchild;
}Tree,*Trees;
Trees pre = NULL; //设置前驱线索
//初始化二叉树
void InitBitTree(Trees*boot)
{
  *boot = (Trees)malloc(sizeof(Tree));
  (*boot)->lchild = (*boot)->rchild = NULL;
  (*boot)->LTag = (*boot)->RTag = 0;
}
//创建二叉树
void CreateBtTree(Trees &boot)
{
  int num;
  cout << "请输入数据:";
  cin >> num;
  if (num==0)
  {
    boot = NULL;
  }
  else
  {
    boot =(Trees) malloc(sizeof(Tree));
    boot->data = num;
    boot->lchild = boot->rchild = 0;
    boot->LTag = boot->RTag = 0;
    CreateBtTree(boot->lchild);
    CreateBtTree(boot->rchild);
  }
}
//添加线索
void InssertLineTree(Trees &boot)
{
  if (boot!=NULL)
  {
    InssertLineTree(boot->lchild);//线索化左子树
    if (boot->lchild==NULL)
    {
      boot->LTag = 1;
      boot->lchild = pre;//设置前驱线索
    }
    if (pre!=NULL&&pre->rchild==NULL)
    {
      pre->rchild = boot ;
      pre->RTag = 1;
    }
    //当前访问节点为下一个节点的前驱/
    pre = boot;
    //线索化右子树
    InssertLineTree(boot->rchild);
  }
}
//创建头结点
Trees InOrderThread(Trees &rt)
{
  Trees throot;
  if (!(throot = (Trees)malloc(sizeof(Tree))))
  {
    cout << "头结点创建失败!" << endl;
    exit(0);
  }
  throot->LTag = 0;//左标记为0 指向左子树
  throot->RTag = 1;//右标记为1 指向遍历的前驱
  throot->rchild = throot;//右子树指向头结点本身
  if (!throot)
  {
    //二叉树如果为空,左指针指向头结点本身
    throot->lchild = throot;
  }
  else
  {
    throot->lchild = rt;
    pre = throot;
    //插入线索
    InssertLineTree(rt);
    pre->rchild = throot;
    pre->RTag = 1;
    throot->rchild = pre;
  }
  return throot;
}
//中序遍历查找前驱
void InPre(Trees boot)
{
  Trees q = NULL;
  if (boot->LTag==1)
  {
    pre = boot->lchild;
  }
  else
  {
    for (q=boot->lchild; q->RTag==0;q=q->rchild )
    {
      pre=q;
    }
  }
  if (pre)
  {
    cout << "用中序遍历找到的前驱为:" << pre->data << endl;
  }
  else
  {
    cout << "用中序遍历无前驱:" << endl;
  }
}
//中序遍历后序节点
void InNext(Trees boot)
{
  Trees q = NULL;
  if (boot->RTag == 1)
  {
    pre = boot->rchild;
  }
  else
  {
    for (q = boot->rchild; q->LTag == 0; q = q->lchild)
    {
      pre = q;
    }
  }
  if (pre)
  {
    cout << "用中序遍历找到的后继为:" << pre->data << endl;
  }
  else
  {
    cout << "用中序遍历无后继:" << endl;
  }
}
//中序遍历查找线索二叉树第一个节点
Trees InFirst(Trees boot)
{
  Trees p = boot;
  if (!p)
  {
    return 0;
  }
  while (p->LTag==0)
  {
    p = p->lchild;
  }
  return p;
  //中序遍历左 根 右  二叉树左左端节
  //二叉树的最左端的节点
}
//中序遍历线索二叉树
void TinOrder(Trees &throot)
{
  Trees p;
  p = throot->lchild;
  while (p!=throot)
  {
    while (p->LTag==0)//有左子树
    {
      p = p->lchild;
    }
    cout<<p->data<<endl;
    while (p->RTag==1&&p->rchild!=throot)
    {
      p = p->rchild;
      cout << p->data << endl;
    }
    p = p->rchild;
  }
  cout << endl;
}
int main()
{
  Trees boot = NULL;
  cout << "创建线索二叉树,如果输入0结束:" << endl;
  CreateBtTree(boot);
  Trees throot; //头结点
  throot=InOrderThread(boot);
  //进行遍历
  TinOrder(throot);
  InPre(boot);
  InNext(boot);
  Trees bt=InFirst(boot);
  cout << "中序遍历线索二叉树的第一个节点为:" << bt->data << endl;
  return 0;
}


结果为:


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