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C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)樹雙親表示法實例分析
樹狀圖是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是由n（n>=1）個有限節(jié)點組成一個具有層次關(guān)系的集合。以下是百分網(wǎng)小編搜索整理的關(guān)于C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(guān)信息請持續(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!
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(jié)構(gòu)由c6-4.h定義)的基本操作(14個) */
Status InitTree(PTree *T)
{ /* 操作結(jié)果: 構(gòu)造空樹T */
(*T).n=0;
return OK;
}
void DestroyTree()
{ /* 由于PTree是定長類型,無法銷毀 */
}
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(jié)果: 構(gòu)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(jié)點數(shù)組 */
InitQueue(&q); /* 初始化隊列 */
printf("請輸入根結(jié)點(字符型,空格為空): ");
scanf("%c%*c",&(*T).nodes[0].data); /* 根結(jié)點序號為0,%*c吃掉回車符 */
if((*T).nodes[0].data!=Nil) /* 非空樹 */
{
(*T).nodes[0].parent=-1; /* 根結(jié)點無雙親 */
qq.name=(*T).nodes[0].data;
qq.num=0;
EnQueue(&q,qq); /* 入隊此結(jié)點 */
while(i<MAX_TREE_SIZE&&!QueueEmpty(q)) /* 數(shù)組未滿且隊不空 */
{
DeQueue(&q,&qq); /* 出隊一個結(jié)點 */
printf("請按長幼順序輸入結(jié)點%c的所有孩子: ",qq.name);
gets(c);
l=strlen(c);
for(j=0;j<l;j++)
{
(*T).nodes[i].data=c[j];
(*T).nodes[i].parent=qq.num;
p.name=c[j];
p.num=i;
EnQueue(&q,p); /* 入隊此結(jié)點 */
i++;
}
}
if(i>MAX_TREE_SIZE)
{
printf("結(jié)點數(shù)超過數(shù)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(jié)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(jié)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=T.nodes[k].parent;
while(m!=-1)
{
m=T.nodes[m].parent;
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(jié)果: 返回T的根 */
int i;
for(i=0;i<T.n;i++)
if(T.nodes[i].parent<0)
return T.nodes[i].data;
return Nil;
}
TElemType Value(PTree T,int i)
{ /* 初始條件: 樹T存在,i是樹T中結(jié)點的序號。操作結(jié)果: 返回第i個結(jié)點的值 */
if(i<T.n)
return T.nodes[i].data;
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(jié)點的值。操作結(jié)果: 改cur_e為value */
int j;
for(j=0;j<(*T).n;j++)
{
if((*T).nodes[j].data==cur_e)
{
(*T).nodes[j].data=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(jié)點 */
/* 操作結(jié)果: 若cur_e是T的非根結(jié)點,則返回它的雙親,否則函數(shù)值為＂空＂ */
int j;
for(j=1;j<T.n;j++) /* 根結(jié)點序號為0 */
if(T.nodes[j].data==cur_e)
return T.nodes[T.nodes[j].parent].data;
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(jié)點 */
/* 操作結(jié)果: 若cur_e是T的非葉子結(jié)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(T.nodes[i].data==cur_e) /* 找到cur_e,其序號為i */
break;
for(j=i+1;j<T.n;j++) /* 根據(jù)樹的構(gòu)造函數(shù),孩子的序號＞其雙親的序號 */
if(T.nodes[j].parent==i) /* 根據(jù)樹的構(gòu)造函數(shù),最左孩子(長子)的序號＜其它孩子的序號 */
return T.nodes[j].data;
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(jié)點 */
/* 操作結(jié)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(T.nodes[i].data==cur_e) /* 找到cur_e,其序號為i */
break;
if(T.nodes[i+1].parent==T.nodes[i].parent)
/* 根據(jù)樹的構(gòu)造函數(shù),若cur_e有右兄弟的話則右兄弟緊接其后 */
return T.nodes[i+1].data;
return Nil;
}
Status Print(PTree T)
{ /* 輸出樹T。加 */
int i;
printf("結(jié)點個數(shù)=%d ",T.n);
printf(" 結(jié)點 雙親 ");
for(i=0;i<T.n;i++)
{
printf(" %c",Value(T,i)); /* 結(jié)點 */
if(T.nodes[i].parent>=0) /* 有雙親 */
printf(" %c",Value(T,T.nodes[i].parent)); /* 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(jié)點,1≤i≤p所指結(jié)點的度+1,非空樹c與T不相交 */
/* 操作結(jié)果: 插入c為T中p結(jié)點的第i棵子樹 */
int j,k,l,f=1,n=0; /* 設(shè)交換標志f的初值為1,p的孩子數(shù)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).nodes[j].data==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).nodes[k].parent==j) /* 當前結(jié)點是p的孩子 */
{
n++; /* 孩子數(shù)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不在最后 */
for(k=(*T).n-1;k>=l;k--) /* 依次將序號l以后的結(jié)點向后移c.n個位置 */
{
(*T).nodes[k+c.n]=(*T).nodes[k];
if((*T).nodes[k].parent>=l)
(*T).nodes[k+c.n].parent+=c.n;
}
for(k=0;k<c.n;k++)
{
(*T).nodes[l+k].data=c.nodes[k].data; /* 依次將樹c的所有結(jié)點插于此處 */
(*T).nodes[l+k].parent=c.nodes[k].parent+l;
}
(*T).nodes[l].parent=j; /* 樹c的根結(jié)點的雙親為p */
(*T).n+=c.n; /* 樹T的結(jié)點數(shù)加c.n個 */
while(f)
{ /* 從插入點之后,將結(jié)點仍按層序排列 */
f=0; /* 交換標志置0 */
for(j=l;j<(*T).n-1;j++)
if((*T).nodes[j].parent>(*T).nodes[j+1].parent)
{/* 如果結(jié)點j的雙親排在結(jié)點j+1的雙親之后(樹沒有按層序排列),交換兩結(jié)點*/
t=(*T).nodes[j];
(*T).nodes[j]=(*T).nodes[j+1];
(*T).nodes[j+1]=t;
f=1; /* 交換標志置1 */
for(k=j;k<(*T).n;k++) /* 改變雙親序號 */
if((*T).nodes[k].parent==j)
(*T).nodes[k].parent++; /* 雙親序號改為j+1 */
else if((*T).nodes[k].parent==j+1)
(*T).nodes[k].parent--; /* 雙親序號改為j */
}
}
return OK;
}
else /* 樹T不存在 */
return ERROR;
}
Status d[MAX_TREE_SIZE+1]; /* 刪除標志數(shù)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(jié)點,1≤i≤p所指結(jié)點的度 */
/* 操作結(jié)果: 刪除T中結(jié)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) */
pq.name='a'; /* 此成員不用 */
InitQueue(&q); /* 初始化隊列 */
for(j=0;j<(*T).n;j++)
if((*T).nodes[j].data==p)
break; /* j為結(jié)點p的序號 */
for(k=j+1;k<(*T).n;k++)
{
if((*T).nodes[k].parent==j)
n++;
if(n==i)
break; /* k為p的第i棵子樹結(jié)點的序號 */
}
if(k<(*T).n) /* p的第i棵子樹結(jié)點存在 */
{
n=0;
pq.num=k;
d[k]=1; /* 置刪除標記 */
n++;
EnQueue(&q,pq);
while(!QueueEmpty(q))
{
DeQueue(&q,&qq);
for(j=qq.num+1;j<(*T).n;j++)
if((*T).nodes[j].parent==qq.num)
{
pq.num=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).nodes[k-1]=(*T).nodes[k];
if((*T).nodes[k].parent>j)
(*T).nodes[k-1].parent--;
}
j--;
}
(*T).n-=n; /* n為待刪除結(jié)點數(shù) */
}
}
void TraverseTree(PTree T,void(*Visit)(TElemType))
{ /* 初始條件:二叉樹T存在,Visit是對結(jié)點操作的應(yīng)用函數(shù) */
/* 操作結(jié)果:層序遍歷樹T,對每個結(jié)點調(diào)用函數(shù)Visit一次且僅一次 */
int i;
for(i=0;i<T.n;i++)
Visit(T.nodes[i].data);
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(jié)點數(shù) */
} 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(gòu)造空樹后,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(gòu)造樹T后,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(jié)點的值 新值: ");
scanf("%c%*c%c%*c",&e,&e1);
Assign(&T,e,e1);
printf("層序遍歷修改后的樹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(jié)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(jié)點e的第i棵子樹，請輸入e i: ");
scanf("%c%d",&e,&i);
DeleteChild(&T,e,i);
Print(T);
}
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