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代码、调试通过给出完整的c语言代码包含主函数: (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)设计函数实现如下功能:给定结点数据(如字符“E”),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: 2023-12-14 11:36:08 浏览: 67
以下是完整的C语言代码实现,包含主函数和三个功能函数:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.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;
// 定义全局变量,表示输入的二叉树
ChildTree tree;
// 函数声明
void CreateBinaryTree();
int CountLeafNodes();
int IsLeafNode(char c, int *path);
void PrintPath(int *path, int len);
int main()
{
CreateBinaryTree();
// 计算叶子结点个数
int leafNum = CountLeafNodes();
printf("叶子结点个数为:%d\n", leafNum);
// 判断是否为叶子结点,并输出路径
char c = 'E'; // 要查询的结点数据
int path[MAX_TREENODE_NUM]; // 保存路径
if (IsLeafNode(c, path)) {
printf("%c 是叶子结点,路径为:", c);
PrintPath(path, tree.TreeNodeNum);
}
else {
printf("%c 不是叶子结点\n", c);
}
return 0;
}
// 将二叉树以“孩子链表表示法”输入到计算机中
void CreateBinaryTree()
{
// 读取输入的节点数据和孩子关系
printf("请输入节点数据和孩子关系,格式为:\n");
printf("节点数据1 孩子个数1 孩子1的位置 孩子2的位置 ... 孩子个数1 ...\n");
printf("节点数据2 孩子个数2 孩子1的位置 孩子2的位置 ... 孩子个数2 ...\n");
printf("...\n");
printf("输入结束标志为:-1\n");
int i, j, k, childNum;
int childIndex[MAX_TREENODE_NUM] = { 0 }; // 记录每个节点的孩子数量
scanf("%c", &tree.Nodes[0].Data); // 读取根节点数据
tree.Nodes[0].FirstChild = NULL;
tree.Root = 0;
tree.TreeNodeNum = 1;
while (tree.TreeNodeNum < MAX_TREENODE_NUM) {
// 读取节点数据
scanf("%c", &tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].Data);
if (tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].Data == '\n' || tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].Data == ' ') {
continue;
}
if (tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].Data == '-') {
break;
}
// 读取孩子数量和孩子索引号
scanf("%d", &childNum);
for (i = 0; i < childNum; i++) {
scanf("%d", &k);
// 将孩子节点的位置记录在当前节点的孩子链表中
ChildNode *p = (ChildNode*)malloc(sizeof(ChildNode));
p->Child = k;
p->Next = NULL;
if (tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].FirstChild == NULL) {
tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].FirstChild = p;
}
else {
ChildNode *q = tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].FirstChild;
while (q->Next != NULL) {
q = q->Next;
}
q->Next = p;
}
// 记录孩子数量
childIndex[k]++;
}
tree.TreeNodeNum++;
}
// 找到没有父亲的节点,作为新的根节点
for (i = 0; i < tree.TreeNodeNum; i++) {
if (childIndex[i] == 0 && i != tree.Root) {
tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].Data = tree.Nodes[i].Data;
tree.Nodes[tree.TreeNodeNum].FirstChild = tree.Nodes[i].FirstChild;
tree.Root = tree.TreeNodeNum;
tree.TreeNodeNum++;
break;
}
}
}
// 计算“孩子链表表示法”下二叉树的叶子结点个数
int CountLeafNodes()
{
int i, count = 0;
for (i = 0; i < tree.TreeNodeNum; i++) {
if (tree.Nodes[i].FirstChild == NULL) {
count++;
}
}
return count;
}
// 给定结点数据(如字符“E”),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
int IsLeafNode(char c, int *path)
{
int i, j = 0;
for (i = 0; i < tree.TreeNodeNum; i++) {
if (tree.Nodes[i].Data == c && tree.Nodes[i].FirstChild == NULL) {
// 找到叶子结点,保存路径
path[j++] = i;
int p = i;
while (p != tree.Root) {
// 找到父亲节点
int q = 0;
ChildNode *child = tree.Nodes[p].FirstChild;
while (child != NULL) {
if (child->Child == p) {
break;
}
q++;
child = child->Next;
}
// 保存路径
path[j++] = q;
p = q;
}
return 1;
}
}
return 0;
}
// 输出路径
void PrintPath(int *path, int len)
{
int i;
for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
printf("%d ", path[i]);
}
printf("\n");
}
```
其中,`CreateBinaryTree()`函数用于输入二叉树;`CountLeafNodes()`函数用于计算叶子结点个数;`IsLeafNode()`函数用于判断指定节点是否为叶子结点,并保存路径;`PrintPath()`函数用于输出路径。在主函数中依次调用这几个函数即可实现功能。
阅读全文