[树] 6.72 将树(孩子链表CTree)打印成树状(凹入表形式)

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题目来源:严蔚敏《数据结构》C语言版本习题册 6.72

【题目】6.72
假设树上每个结点所含的数据元素为一个字母,并且以孩子链表为树的存储结构,试写一个按凹入表方式打印一棵树的算法。例如:左下所示树印为右下形状。

【思路】

  1. 观察题目输出的序列ABEFCGD
  2. 此为树的先根遍历–>对应为二叉树存储的先序遍历
  3. 前面的空格是该结点所在的层数

【答案】

/*-------------------------
 |6.72 将树打印成树状     |
 -------------------------*/
void PrintAsTree(CTree T, int index, int i) {
	/*思路
		1. 观察题目输出的序列ABEFCGD
		2. 此为树的先根遍历–>对应为二叉树存储的先序遍历
		3. 前面的空格是该结点所在的层数
	*/
	CNode *p;
	int cnt;

	//输出空格
	for (cnt=1; cnt<i; cnt++) printf(" ");
	//输出元素
	visit(T.nodes[index].data);printf("\n");
	//遍历它的孩子
	for(p=T.nodes[index].firstchild; p; p=p->next)
		PrintAsTree(T, p->index, i+1);
}

【完整代码】

#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
void visit(TElemType e) {
	printf("%c ", e);
}
#define MAX_TREE_SIZE 100
#define maxSize 50

typedef struct CNode{
	int index; //这个孩子的结点号(注意:在严书中变量名为child)
	struct CNode *next; //下一个孩子结点
}CNode, *ChildPtr; //孩子结点结构(在严书中名为CTNode)
typedef struct{
	TElemType data;
	CNode* firstchild;
}PNode; //双亲结点结构(在严书中,结构名为CTBox)
typedef struct{
	PNode nodes[MAX_TREE_SIZE];
	int n,r; //结点数 和 根结点的位置
}CTree; //树结构

// 先根遍历
void SubPreOrder(CTree T, int index) {
	CNode *child;
	visit(T.nodes[index].data);
	for (child=T.nodes[index].firstchild; child; child=child->next)
		SubPreOrder(T, child->index);
}
void PreOrder(CTree T) {
	SubPreOrder(T, T.r);
}


/*-------------------------
 |6.63 求树的深度         |
 -------------------------*/
int SubTreeDepth(CTree T, int index) { //序号为index的子树深度
	int max=-1; //孩子的最大深度
	int sd; //孩子的深度
	CNode *p;
	if (!T.nodes[index].firstchild) return 1; //没有孩子,深度为1
	for (p=T.nodes[index].firstchild; p; p=p->next) { //遍历该结点的所有孩子
		sd = SubTreeDepth(T, p->index); //求孩子的深度
		if (max<sd) max=sd;
	}
	return max+1; //孩子的最大深度+1
}
int TreeDepth(CTree T) { 
	return SubTreeDepth(T, T.r);
}

/*-------------------------
 |6.72 将树打印成树状     |
 -------------------------*/
void PrintAsTree(CTree T, int index, int i) {
	/*思路
		1. 观察题目输出的序列ABEFCGD
		2. 此为树的先根遍历–>对应为二叉树存储的先序遍历
		3. 前面的空格是该结点所在的层数
	*/
	CNode *p;
	int cnt;

	//输出空格
	for (cnt=1; cnt<i; cnt++) printf(" ");
	//输出元素
	visit(T.nodes[index].data);printf("\n");
	//遍历它的孩子
	for(p=T.nodes[index].firstchild; p; p=p->next)
		PrintAsTree(T, p->index, i+1);
}

// 树的层序次序+每个结点的度 --> 创建CTree
Status CreateCTreeByLevelDegree(CTree *pT,char *levelstr, int *degree) {
	CNode *c,*sibling;
	int parent;
	int i,cnt;
	//创建结点
	for (i=0; i<strlen(levelstr); ++i) {
		//赋值
		pT->nodes[i].data = levelstr[i];
		pT->nodes[i].firstchild = NULL;
	}
	pT->n=strlen(levelstr); //个数
	pT->r=0; //根结点

	//为孩子找爸爸
	parent=0; //当前的爸爸
	i=1; //遍历孩子
	cnt=0; //已经为parent找到了cnt个孩子
	while (i<strlen(levelstr)) {
		if (degree[parent]==0 || cnt==degree[parent]) { //parent没有孩子 || parent的孩子已经全部找到
			cnt=0;
			parent++;
			continue;
		}
		cnt++; //为parent找到了一个孩子
		//创建孩子结点
		c = (CNode *)malloc(sizeof(CNode)); if (!c) exit(OVERFLOW);
		c->index = i; //孩子的编号
		c->next = NULL;
		if (cnt==1) { //第一个孩子
			pT->nodes[parent].firstchild = c;
		} else { //不是第一个孩子
			for(sibling=pT->nodes[parent].firstchild; sibling->next; sibling=sibling->next) ;
			sibling->next = c;
		}

		i++;
	}
	return TRUE;
}

int main() {
/*6.72测试数据
ABCDEFG
3 2 1 0 0 0 0
*/
	CTree T;
	char levelstr[50]; //层次遍历的序列
	int num[50]; //每个结点的度
	int i,ret;

	scanf("%s", levelstr);
	for (i=0; i<strlen(levelstr); i++) scanf("%d", &num[i]);
	CreateCTreeByLevelDegree(&T, levelstr, num);


	PreOrder(T); //先根遍历

	ret = TreeDepth(T); //6.63 树的深度
	printf("\nTreeDepth:%d\n", ret);

	PrintAsTree(T, T.r, 1);


	return 0;
}

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