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题目来源:严蔚敏《数据结构》C语言版本习题册 6.67
【题目】6.67
假设以二元组(F,C)的形式输入一棵树的诸边(其中F表示双亲结点的标识,C表示孩子结点标识),且在输入的二元组序列C中,C是按层次顺序出现的。F='^'
时C为根结点标识,若C也为‘^’,则表示输入结束。例如,如下所示树的输入序列为:
试编写算法,由输入的二元组序列建立该树的孩子-兄弟链表。
【答案】
/*---------------------------------
|6.67 二元组(F,C)创建CSTree |
---------------------------------*/
#define maxSize 50
Status CreateCSTreeByDuplet(CSTree *pT) {
char input[5];
CSNode *queue[maxSize];int front,rear;
CSNode *p, *q;
front=rear=0; //对队列初始化
for (scanf("%s", input); input[1]!='^'; scanf("%s", input)) {
//创建结点
p = (CSNode *)malloc(sizeof(CSNode)); if (!p) exit(OVERFLOW);
p->data=input[1];p->firstchild=p->nextsibling=NULL;
//入队列
queue[rear]=p;rear=(rear+1)%maxSize;
//找爸爸
if (input[0]=='^') { //根结点-->不需要找爸爸
*pT = p; //传出去
} else {
for (q=queue[front]; q->data!=input[0]; front=(front+1)%maxSize,q=queue[front]) ; //找爸爸
//找哥哥
if (!q->firstchild) q->firstchild=p; //它是最大的
else { //它不是最大的
for(q=q->firstchild; q->nextsibling; q=q->nextsibling) ; //找最近的哥哥
q->nextsibling = p; //和哥哥牵手
}
}
}
return OK;
}
【完整代码】
/*-------------------
|树-孩子兄弟表达法 |
-------------------*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#ifndef BASE
#define BASE
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
typedef int bool;
#endif
#define TElemType char
typedef struct CSNode{
TElemType data;
struct CSNode *firstchild, *nextsibling;
}CSNode, *CSTree;
/*-------------------
|6.59 输出T的所有边 |
-------------------*/
void TreePrintEdge(CSTree T) {
CSNode *p;
for (p=T->firstchild; p; p=p->nextsibling) {
printf("(%c,%c)\n", T->data, p->data); //输出T的孩子
TreePrintEdge(p); //输出p的孩子
}
}
/*-------------------------
|6.60 统计叶子结点的个数 |
-------------------------*/
int TreeLeafCnt(CSTree T) {
// 树的叶子结点-->没有孩子
int ret=0;
CSNode *p;
if (!T) return 0;
else if (!T->firstchild) return 1;
else {
for (p=T->firstchild; p; p=p->nextsibling) ret += TreeLeafCnt(p);
return ret;
}
}
/*-------------------------
|6.61 求树的度 |
-------------------------*/
int TreeDegree(CSTree T) {
// 最大的孩子数
int max=-1;
int cnt=0;
CSNode *child;
if (!T) return -1; //空树
else if (!T->firstchild) return 0; //只有一个根结点,度为0
else {
for (cnt=0,child=T->firstchild; child; child=child->nextsibling) cnt++; //求自己的度
max = cnt; //当前的最大值
for (child=T->firstchild; child; child=child->nextsibling) {
cnt = TreeDegree(child);
if (cnt>max) max=cnt;
}
return max;
}
}
/*-------------------------
|6.62 求树的深度 |
-------------------------*/
int TreeDepth(CSTree T) {
int h1,h2;
if (!T) return 0;
else {
h1 = TreeDepth(T->firstchild)+1; //T孩子的深度+1
h2 = TreeDepth(T->nextsibling); //T兄弟的深度
return h1>h2 ? h1 : h2;
}
}
/*---------------------------------
|6.66 双亲表示法-->孩子兄弟表达式|
---------------------------------*/
#define MAX_TREE_SIZE 50
typedef struct PTNode{
TElemType data;
int parent; //双亲的位置域
}PTNode;
typedef struct{
PTNode nodes[MAX_TREE_SIZE];
int r,n;
}PTree;
CSTree CreateCSTreeByPTree(PTree T) {
CSNode *tmp[MAX_TREE_SIZE]; //创建一个辅助的数组,仿照PTree结点的位置存放
CSNode *p, *q;
int i,parent;
if (T.n<=0) return NULL;
for (i=0; i<T.n; i++) { //双亲表按层序存储
//创建新结点
p = (CSNode *)malloc(sizeof(CSNode)); if(!p) exit(OVERFLOW);
//赋值
p->data = T.nodes[i].data;p->firstchild=p->nextsibling=NULL;
//连接
parent=T.nodes[i].parent; //父亲
if (parent!=-1) { //不是根结点
if (tmp[parent]->firstchild==NULL) tmp[parent]->firstchild=p; //第一个孩子
else { //不是第一个孩子
for (q=tmp[parent]->firstchild; q->nextsibling; q=q->nextsibling) ; //找到最后一个孩子
q->nextsibling = p; //连接
}
}
tmp[i]=p;
}
return tmp[0];
}
/*---------------------------------
|6.67 二元组(F,C)创建CSTree |
---------------------------------*/
#define maxSize 50
Status CreateCSTreeByDuplet(CSTree *pT) {
char input[5];
CSNode *queue[maxSize];int front,rear;
CSNode *p, *q;
front=rear=0; //对队列初始化
for (scanf("%s", input); input[1]!='^'; scanf("%s", input)) {
//创建结点
p = (CSNode *)malloc(sizeof(CSNode)); if (!p) exit(OVERFLOW);
p->data=input[1];p->firstchild=p->nextsibling=NULL;
//入队列
queue[rear]=p;rear=(rear+1)%maxSize;
//找爸爸
if (input[0]=='^') { //根结点-->不需要找爸爸
*pT = p; //传出去
} else {
for (q=queue[front]; q->data!=input[0]; front=(front+1)%maxSize,q=queue[front]) ; //找爸爸
//找哥哥
if (!q->firstchild) q->firstchild=p; //它是最大的
else { //它不是最大的
for(q=q->firstchild; q->nextsibling; q=q->nextsibling) ; //找最近的哥哥
q->nextsibling = p; //和哥哥牵手
}
}
}
return OK;
}
int main() {
/*6.57
测试数据一
^R
RA
RB
RC
AD
AE
CF
FG
FH
FI
^^
测试数据二:
^A
AB
AC
AD
CE
CF
^^
*/
CSTree CST;
int cnt;
CreateCSTreeByDuplet(&CST);
TreePrintEdge(CST);
cnt = TreeLeafCnt(CST); //6.60 叶子结点个数
printf("TreeLeafCnt:%d\n", cnt);
cnt = TreeDegree(CST); //6.61 树的度
printf("TreeDegree:%d\n", cnt);
cnt = TreeDepth(CST); //6.62 树的深度
printf("TreeDepth:%d\n", cnt);
return 0;
}