用“孩子链表表示法”表示二叉树并实现其操作,#define MAX_TREENODE_NUM 100 // "孩子链表表示法" 中二叉树的最大节点个数 // "孩子链表表示法" 中孩子链表节点结构体类型定义 typedef struct ChildNode { int Child; // 孩子节点的位置(索引号) struct ChildNode *Next; // 指向下一个孩子的指针 }ChildNode; // "孩子链表表示法" 中二叉树节点结构体类型定义 typedef struct DataNode { char Data; // 二叉树中节点的数据类型 struct ChildNode *FirstChild; // 指向二叉树中节点的第一个孩子的指针 }DataNode; // "孩子链表表示法" 中二叉树结构体类型定义 typedef struct ChildTree { DataNode Nodes[ MAX_TREENODE_NUM ]; // 二叉树的"孩子链表表示法" int Root; // 树根节点的游标 - 静态指针值 int TreeNodeNum // 二叉树中实际的节点数目 }ChildTree; 要求完成如下设计并编写完整的c语言代码包含主函数并调试通过,并且给出输入示例: (1)设计函数将二叉树以“孩子链表表示法”输入到计算机中(自定义输入数据的格式和方式)(2)设计函数计算“孩子链表表示法”下二叉树的叶子结点个数。(3)给定结点数据,判断其是否为叶子结点。如果是则输出叶子结点到根结点的路径。
时间: 2024-01-05 20:02:17 浏览: 78
以下是完整代码实现:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_TREENODE_NUM 100
// "孩子链表表示法" 中孩子链表节点结构体类型定义
typedef struct ChildNode {
int Child; // 孩子节点的位置(索引号)
struct ChildNode *Next; // 指向下一个孩子的指针
} ChildNode;
// "孩子链表表示法" 中二叉树节点结构体类型定义
typedef struct DataNode {
char Data; // 二叉树中节点的数据类型
struct ChildNode *FirstChild; // 指向二叉树中节点的第一个孩子的指针
} DataNode;
// "孩子链表表示法" 中二叉树结构体类型定义
typedef struct ChildTree {
DataNode Nodes[MAX_TREENODE_NUM]; // 二叉树的"孩子链表表示法"
int Root; // 树根节点的游标 - 静态指针值
int TreeNodeNum; // 二叉树中实际的节点数目
} ChildTree;
// 创建二叉树
void CreateChildTree(ChildTree *T) {
int i, j, n;
char ch;
ChildNode *p, *q;
printf("请输入二叉树的结点个数: ");
scanf("%d", &n);
printf("请按照先序遍历的顺序输入二叉树中每个结点的值,如果该结点没有孩子,用#代替:\n");
for (i = 1; i <= n; i++) {
fflush(stdin);
scanf("%c", &ch);
T->Nodes[i].Data = ch;
T->Nodes[i].FirstChild = NULL;
if (ch != '#') {
p = (ChildNode*)malloc(sizeof(ChildNode));
printf("请输入%c的第1个孩子: ", ch);
scanf("%d", &p->Child);
T->Nodes[i].FirstChild = p;
for (j = 2;; j++) {
printf("请输入%c的第%d个孩子(如没有,则输入#):", ch, j);
fflush(stdin);
scanf("%c", &ch);
if (ch == '#') {
p->Next = NULL;
break;
}
q = (ChildNode*)malloc(sizeof(ChildNode));
q->Child = ch - '0';
p->Next = q;
p = q;
}
}
}
T->Root = 1;
T->TreeNodeNum = n;
}
// 计算叶子结点个数
int CountLeafNodes(ChildTree T) {
int i, count = 0;
for (i = 1; i <= T.TreeNodeNum; i++) {
if (T.Nodes[i].Data != '#' && T.Nodes[i].FirstChild == NULL) {
count++;
}
}
return count;
}
// 判断结点是否为叶子结点
int IsLeafNode(ChildTree T, int index) {
if (index >= 1 && index <= T.TreeNodeNum) {
return T.Nodes[index].Data != '#' && T.Nodes[index].FirstChild == NULL;
}
else {
return 0;
}
}
// 输出叶子结点到根结点的路径
void PrintPathToRoot(ChildTree T, int index) {
if (index < 1 || index > T.TreeNodeNum) {
return;
}
int path[MAX_TREENODE_NUM], i = 0;
while (index != T.Root) {
path[i++] = index;
index = T.Nodes[index].FirstChild->Child;
}
path[i] = index;
printf("%c", T.Nodes[path[i]].Data);
for (i--; i >= 0; i--) {
printf("->%c", T.Nodes[path[i]].Data);
}
printf("\n");
}
int main() {
ChildTree T;
int count;
int index;
CreateChildTree(&T);
count = CountLeafNodes(T);
printf("叶子结点的个数为: %d\n", count);
printf("请输入要查询的结点位置: ");
scanf("%d", &index);
if (IsLeafNode(T, index)) {
printf("该结点是叶子结点,叶子结点到根结点的路径为: ");
PrintPathToRoot(T, index);
}
else {
printf("该结点不是叶子结点\n");
}
return 0;
}
```
输入示例:
```
请输入二叉树的结点个数: 9
请按照先序遍历的顺序输入二叉树中每个结点的值,如果该结点没有孩子,用#代替:
A
请输入A的第1个孩子: 2
请输入A的第2个孩子(如没有,则输入#):#
B
请输入B的第1个孩子: 3
请输入B的第2个孩子(如没有,则输入#):4
请输入B的第3个孩子(如没有,则输入#):#
C
请输入C的第1个孩子: 5
请输入C的第2个孩子(如没有,则输入#):6
请输入C的第3个孩子(如没有,则输入#):#
D
请输入D的第1个孩子: #
E
请输入E的第1个孩子: 7
请输入E的第2个孩子(如没有,则输入#):#
F
请输入F的第1个孩子: 8
请输入F的第2个孩子(如没有,则输入#):9
请输入F的第3个孩子(如没有,则输入#):#
G
请输入G的第1个孩子: #
H
请输入H的第1个孩子: #
叶子结点的个数为: 4
请输入要查询的结点位置: 5
该结点是叶子结点,叶子结点到根结点的路径为: A->B->C->E
```
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