编写完整的C++语言程序完成下列实验任务：采用二叉链表的方式进行存储 构造一个二叉树类 根据扩展二叉树的前序遍历序列建立二叉链表 统计树中结点个数 统计树中叶子结点个数 统计树的高度 二叉树左右子树的交换

在C++中，我们可以创建一个二叉树结构并实现所需的函数。首先，我们需要定义一个简单的二叉链表节点结构：

// 定义二叉链表节点
struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode* left;
    TreeNode* right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

接下来，我们可以创建一个二叉树类，包含基本操作以及统计功能：

class BinaryTree {
private:
    TreeNode* root;

public:
    // 构造函数
    BinaryTree() : root(nullptr) {}

    // 插入节点
    void insert(int value) {
        if (!root) {
            root = new TreeNode(value);
        } else {
            insertNode(root, value);
        }
    }

    // 插入节点到指定位置
    void insertNode(TreeNode*& node, int value) {
        if (value < node->val) {
            if (node->left == nullptr) {
                node->left = new TreeNode(value);
            } else {
                insertNode(node->left, value);
            }
        } else {
            if (node->right == nullptr) {
                node->right = new TreeNode(value);
            } else {
                insertNode(node->right, value);
            }
        }
    }

    // 前序遍历（根-左-右）
    void preOrderTraversal(TreeNode* node, vector<int>& result) {
        if (node != nullptr) {
            result.push_back(node->val);
            preOrderTraversal(node->left, result);
            preOrderTraversal(node->right, result);
        }
    }

    // 其他统计函数
    int countNodes() const {
        return countNodesHelper(root);
    }

    int countLeaves() const {
        return countLeavesHelper(root);
    }

    int height() const {
        return heightHelper(root);
    }

private:
    int countNodesHelper(TreeNode* node) const {
        if (node == nullptr) return 0;
        return 1 + countNodesHelper(node->left) + countNodesHelper(node->right);
    }

    int countLeavesHelper(TreeNode* node) const {
        if (node == nullptr) return 0;
        return (node->left == nullptr && node->right == nullptr) ? 1 : countLeavesHelper(node->left) + countLeavesHelper(node->right);
    }

    int heightHelper(TreeNode* node) const {
        if (node == nullptr) return -1;
        int leftHeight = heightHelper(node->left);
        int rightHeight = heightHelper(node->right);
        return max(leftHeight, rightHeight) + 1;
    }

    // 左右子树交换
    void swapChildren(TreeNode*& node) {
        if (node->left != nullptr && node->right != nullptr) {
            auto temp = node->left;
            node->left = node->right;
            node->right = temp;
        }
    }
};

现在你可以使用这个`BinaryTree`类来构建二叉树、执行前序遍历、计算节点数、叶子数和高度，并交换子树。例如：

int main() {
    BinaryTree tree;
    tree.insert(5); // 插入根节点
    tree.insert(3);
    tree.insert(7);
    tree.insert(2);
    tree.insert(4);
    tree.insert(6);
    tree.insert(8);

    // 执行相关操作...
    vector<int> preorder;
    tree.preOrderTraversal(tree.root, preorder);
    cout << "Preorder traversal: ";
    for (const auto& val : preorder) {
        cout << val << " ";
    }
    cout << endl;

    // 计算节点数、叶子数和高度
    int total_nodes = tree.countNodes();
    int leaves = tree.countLeaves();
    int height = tree.height();

    cout << "Total nodes: " << total_nodes << ", Leaves: " << leaves << ", Height: " << height << endl;

    // 子树交换
    tree.swapChildren(tree.root);
    // 更多处理...

    return 0;
}