用c语言构建如下图二叉树,要求使用括号表示法输入二叉树并转化为二叉树的链式存储结构;横向输出二叉树;求二叉树的高度;统计二叉树中的节点个数;中序遍历该二叉树(采用递归算法);层序遍历该二叉树;【选做】判断该二叉树是否为完全二叉树;最后编写main函数对以上功能进行测试。

时间: 2023-11-14 12:18:10 浏览: 39
为了更好地演示,我先给你展示一下二叉树的括号表示法: ``` (A(B(D)(E))(C(F)(G))) ``` 其中,每个节点都用括号括起来,括号内的第一个字符表示该节点的值,括号内的括号表示该节点的左右子树。 接下来,我将按照你的要求逐步完成这道题目。 首先,我们需要定义二叉树的数据结构: ```c typedef struct TreeNode { char value; struct TreeNode *left; struct TreeNode *right; } TreeNode; ``` 然后,我们需要实现将括号表示法转化为二叉树的函数: ```c TreeNode* treeFromString(char* str) { if (!str || *str == '\0') { return NULL; } if (*str == '(') { str++; } if (*str == ')') { return NULL; } TreeNode* node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); node->value = *str; node->left = treeFromString(str + 1); node->right = treeFromString(str + 2); return node; } ``` 接下来,我们需要实现横向输出二叉树的函数: ```c void printTree(TreeNode* root, int level) { if (!root) { return; } printTree(root->right, level + 1); printf("\n"); for (int i = 0; i < level; i++) { printf(" "); } printf("%c", root->value); printTree(root->left, level + 1); } ``` 然后,我们需要实现求二叉树高度的函数: ```c int treeHeight(TreeNode* root) { if (!root) { return 0; } int leftHeight = treeHeight(root->left); int rightHeight = treeHeight(root->right); return leftHeight > rightHeight ? leftHeight + 1 : rightHeight + 1; } ``` 接下来,我们需要实现统计二叉树中节点个数的函数: ```c int treeNodeCount(TreeNode* root) { if (!root) { return 0; } return treeNodeCount(root->left) + treeNodeCount(root->right) + 1; } ``` 然后,我们需要实现中序遍历二叉树的函数: ```c void inOrderTraversal(TreeNode* root) { if (!root) { return; } inOrderTraversal(root->left); printf("%c ", root->value); inOrderTraversal(root->right); } ``` 接下来,我们需要实现层序遍历二叉树的函数: ```c void levelOrderTraversal(TreeNode* root) { if (!root) { return; } Queue* queue = createQueue(); enqueue(queue, root); while (!isEmpty(queue)) { TreeNode* node = dequeue(queue); printf("%c ", node->value); if (node->left) { enqueue(queue, node->left); } if (node->right) { enqueue(queue, node->right); } } destroyQueue(queue); } ``` 最后,我们需要实现判断是否为完全二叉树的函数: ```c int isCompleteTree(TreeNode* root) { if (!root) { return 1; } Queue* queue = createQueue(); enqueue(queue, root); int flag = 0; while (!isEmpty(queue)) { TreeNode* node = dequeue(queue); if (!node->left) { flag = 1; } else if (flag) { destroyQueue(queue); return 0; } else { enqueue(queue, node->left); } if (!node->right) { flag = 1; } else if (flag) { destroyQueue(queue); return 0; } else { enqueue(queue, node->right); } } destroyQueue(queue); return 1; } ``` 最后,我们可以编写main函数对以上功能进行测试: ```c int main() { char str[] = "(A(B(D)(E))(C(F)(G)))"; TreeNode* root = treeFromString(str); printTree(root, 0); printf("\n"); printf("tree height: %d\n", treeHeight(root)); printf("tree node count: %d\n", treeNodeCount(root)); printf("in-order traversal: "); inOrderTraversal(root); printf("\n"); printf("level-order traversal: "); levelOrderTraversal(root); printf("\n"); printf("is complete tree: %d\n", isCompleteTree(root)); return 0; } ``` 完整代码如下:

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