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)并编译运行调试通过: (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)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)设计函数实现如下功能: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: 2024-01-29 21:05:03 浏览: 105
以下是完整的C语言代码,包含了主函数和三个功能函数:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_TREENODE_NUM 100
typedef struct ChildNode {
int Child;
struct ChildNode *Next;
} ChildNode;
typedef struct DataNode {
char Data;
struct ChildNode *FirstChild;
} DataNode;
typedef struct ChildTree {
DataNode Nodes[MAX_TREENODE_NUM];
int Root;
int TreeNodeNum;
} ChildTree;
ChildTree CreateChildTree();
void InputChildTree(ChildTree *T);
int CountLeaves(ChildTree T);
int IsLeaf(ChildTree T, int index);
void PrintPathToRoot(ChildTree T, int index);
int main() {
ChildTree T;
InputChildTree(&T);
printf("Number of leaves: %d\n", CountLeaves(T));
char target;
printf("Enter a node data to check if it is a leaf: ");
scanf(" %c", &target);
for (int i = 0; i < T.TreeNodeNum; i++) {
if (T.Nodes[i].Data == target) {
if (IsLeaf(T, i)) {
printf("%c is a leaf node\n", target);
} else {
printf("%c is not a leaf node\n", target);
printf("Path to root: ");
PrintPathToRoot(T, i);
}
break;
}
}
return 0;
}
ChildTree CreateChildTree() {
ChildTree T;
for (int i = 0; i < MAX_TREENODE_NUM; i++) {
T.Nodes[i].Data = ' ';
T.Nodes[i].FirstChild = NULL;
}
T.Root = -1;
T.TreeNodeNum = 0;
return T;
}
void InputChildTree(ChildTree *T) {
*T = CreateChildTree();
printf("Enter the root node data: ");
scanf(" %c", &(T->Nodes[T->TreeNodeNum].Data));
T->Root = T->TreeNodeNum;
T->TreeNodeNum++;
printf("Enter the nodes in level order, using ' ' for empty nodes:\n");
for (int i = 0; i < MAX_TREENODE_NUM; i++) {
char data;
printf("Node %d data: ", i + 1);
scanf(" %c", &data);
if (data == ' ') {
continue;
}
T->Nodes[T->TreeNodeNum].Data = data;
int parentIndex = (i - 1) / 2;
if (i % 2 == 0) {
T->Nodes[parentIndex].FirstChild->Next = &(T->Nodes[T->TreeNodeNum]);
} else {
ChildNode *newChild = (ChildNode *)malloc(sizeof(ChildNode));
newChild->Child = T->TreeNodeNum;
newChild->Next = NULL;
if (T->Nodes[parentIndex].FirstChild == NULL) {
T->Nodes[parentIndex].FirstChild = newChild;
} else {
ChildNode *child = T->Nodes[parentIndex].FirstChild;
while (child->Next != NULL) {
child = child->Next;
}
child->Next = newChild;
}
}
T->TreeNodeNum++;
}
}
int CountLeaves(ChildTree T) {
int count = 0;
for (int i = 0; i < T.TreeNodeNum; i++) {
if (T.Nodes[i].Data != ' ' && T.Nodes[i].FirstChild == NULL) {
count++;
}
}
return count;
}
int IsLeaf(ChildTree T, int index) {
if (T.Nodes[index].FirstChild == NULL) {
return 1;
} else {
return 0;
}
}
void PrintPathToRoot(ChildTree T, int index) {
printf("%c", T.Nodes[index].Data);
while (index != T.Root) {
int parentIndex = (index - 1) / 2;
printf(" <- %c", T.Nodes[parentIndex].Data);
index = parentIndex;
}
printf("\n");
}
```
在主函数中,我们首先调用 `InputChildTree` 函数来输入二叉树。这个函数会创建一个空的 `ChildTree` 对象,并按照提示输入根节点和各个节点的数据,然后将它们以“孩子链表表示法”存储在这个对象中。
接下来,我们调用 `CountLeaves` 函数来计算二叉树中的叶子结点个数,并输出结果。
然后,我们要求用户输入一个结点的数据,然后调用 `IsLeaf` 函数来判断它是否为叶子结点。如果是叶子结点,直接输出结果即可;如果不是叶子结点,则调用 `PrintPathToRoot` 函数输出从该结点到根结点的路径。
在 `IsLeaf` 函数中,我们只需要判断该节点的第一个孩子是否为空即可。
在 `PrintPathToRoot` 函数中,我们使用一个循环来不断向上遍历父节点,直到遍历到根节点为止。在遍历的过程中,我们输出每个节点的数据,并加上箭头来表示路径的方向。最后,我们输出一个换行符来结束输出。
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