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 12:36:08 浏览: 33
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。

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