请编制C程序,利用二叉树的链式存储方式实现以下功能,二叉树的建立、先序、中序、后序和层次遍历、求二叉树的深度等操作。 要求: (1)根据屏幕菜单的选择,进行二叉树的建立、先序、中序、后序和层次遍历、求二叉树的深度;最后在屏幕菜单中选择0,即可结束程序的运行。 (2)二叉树中存储的数据在键盘上输入,栈中存储的数据类型定义为字符型char,先序、中序、后序和层次遍历后要输出相应结点值,求二叉树深度后要输出深度的值。 (3)遍历算法可以用递归函数实现,也可以用非递归,每个算法前要给出适当的注释说明,程序中相应的位置加入输入输出提示语句。
时间: 2024-02-15 21:03:01 浏览: 95
好的,下面是实现要求的完整程序:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义二叉树节点结构体
typedef struct TreeNode {
char data; // 存储节点的数据
struct TreeNode *leftChild; // 左子节点
struct TreeNode *rightChild; // 右子节点
} TreeNode, *TreeNodePtr;
// 创建二叉树
TreeNodePtr createTree() {
char data;
scanf("%c", &data);
if (data == '#') {
return NULL;
} else {
TreeNodePtr node = (TreeNodePtr) malloc(sizeof(TreeNode));
node->data = data;
node->leftChild = createTree();
node->rightChild = createTree();
return node;
}
}
// 先序遍历(递归)
void preOrder(TreeNodePtr root) {
if (root != NULL) {
printf("%c ", root->data);
preOrder(root->leftChild);
preOrder(root->rightChild);
}
}
// 中序遍历(递归)
void inOrder(TreeNodePtr root) {
if (root != NULL) {
inOrder(root->leftChild);
printf("%c ", root->data);
inOrder(root->rightChild);
}
}
// 后序遍历(递归)
void postOrder(TreeNodePtr root) {
if (root != NULL) {
postOrder(root->leftChild);
postOrder(root->rightChild);
printf("%c ", root->data);
}
}
// 层次遍历(非递归)
void levelOrder(TreeNodePtr root) {
TreeNodePtr queue[100]; // 用数组实现队列
int front = 0, rear = 0;
if (root != NULL) {
queue[rear++] = root;
while (front < rear) {
TreeNodePtr node = queue[front++];
printf("%c ", node->data);
if (node->leftChild != NULL) {
queue[rear++] = node->leftChild;
}
if (node->rightChild != NULL) {
queue[rear++] = node->rightChild;
}
}
}
}
// 求二叉树深度
int getDepth(TreeNodePtr root) {
if (root == NULL) {
return 0;
} else {
int leftDepth = getDepth(root->leftChild);
int rightDepth = getDepth(root->rightChild);
return (leftDepth > rightDepth ? leftDepth : rightDepth) + 1;
}
}
int main() {
int choice;
TreeNodePtr root = NULL;
while (1) {
printf("********** 二叉树操作 **********\n");
printf("1. 建立二叉树\n");
printf("2. 先序遍历\n");
printf("3. 中序遍历\n");
printf("4. 后序遍历\n");
printf("5. 层次遍历\n");
printf("6. 求二叉树深度\n");
printf("0. 退出\n");
printf("请输入要进行的操作编号:");
scanf("%d", &choice);
getchar(); // 读取多余的换行符
switch (choice) {
case 1:
printf("请输入二叉树的前序遍历序列(以#表示空节点):");
root = createTree();
printf("二叉树创建成功!\n");
break;
case 2:
printf("先序遍历:");
preOrder(root);
printf("\n");
break;
case 3:
printf("中序遍历:");
inOrder(root);
printf("\n");
break;
case 4:
printf("后序遍历:");
postOrder(root);
printf("\n");
break;
case 5:
printf("层次遍历:");
levelOrder(root);
printf("\n");
break;
case 6:
printf("二叉树深度:%d\n", getDepth(root));
break;
case 0:
printf("程序已退出。\n");
return 0;
default:
printf("输入有误,请重新输入!\n");
}
}
}
```
在程序中,我们使用了一个while循环来实现程序的菜单功能,根据用户输入的菜单编号来调用相应的函数实现不同的功能。注意,在输入菜单编号后,要用getchar()函数读取多余的换行符,否则会影响后面输入数据的正确性。
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