作业 树和森林 遍历（递归/非递归先序，递归/非递归后序，递归层次）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了作业 树和森林 遍历（递归/非递归先序，递归/非递归后序，递归层次）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1 #include <iostream> 2 #include"queue.h"//之前写的类 3 #include"stack.h" //之前写的类 4 using namespace std; 5 6 template <class T> 7 class Tree; 8 9 //======================================== 10 // 树节点类声明 11 template <class T> 12 class TreeNode 13 { 14 private: 15 TreeNode<T> *firstChild,*nextBrother; 16 //指向大孩子结点的指针和指向大兄弟结点的指针 17 T data;//数据 18 public: 19 friend class Tree<T>; 20 //构造函数 21 TreeNode(const T& item,TreeNode *lptr=NULL,TreeNode *rptr=NULL): 22 data(item),firstChild(lptr),nextBrother(rptr){} 23 24 TreeNode<T> * GetFirstChild()const{return firstChild;}//返回大儿子节点 25 26 void SetFirstChild(TreeNode<T> * L){firstChild=L;}//设置大儿子结点 27 28 TreeNode<T> * GetNextBrother()const{return nextBrother;}//返回大兄弟节点 29 30 void SetNextBrother(TreeNode<T> * R){nextBrother=R;}//设置大兄弟节点 31 32 T GetData(){return data;} 33 34 void SetData(T item){data=item;} 35 36 37 }; 38 39 40 41 //=============================================================== 42 // 树类的声明 43 44 template <class T> 45 class Tree 46 { 47 private: 48 TreeNode<T> *root;//根结点的声明 49 public: 50 Tree(TreeNode<T>*t=NULL):root(t){}//构造函数 51 52 virtual ~Tree(){Del(root);}//析构函数 删除整棵 树 53 54 //在以节点t为根节点的子树中查找data域为item的结点 55 TreeNode<T> *Find(TreeNode<T> *t,const T&item)const; 56 57 //在以节点t为根节点的子树中搜索节点p的父节点 58 TreeNode<T> * Father(TreeNode<T> *t,TreeNode<T> *p)const; 59 60 //在以节点t为根节点的子树中删除节点t及其子树 61 void DelSubTree(TreeNode<T>* t,TreeNode<T> *p); 62 63 //删除节点t及其子树 64 void Del(TreeNode<T> *t); 65 66 //先根遍历并输出以节点t为根节点的子树 67 void PreOrder( TreeNode<T> *t)const; 68 69 //后根遍历并输出以节点t为根节点的子树 70 void PostOrder(TreeNode<T> *t)const; 71 72 73 //非递归先根遍历并输出以节点t为根节点的子树 74 void NorePreOrder(TreeNode<T> *t)const; 75 76 //非递归后根遍历并输出以节点t为根节点的子树 77 void NorePostOrder(TreeNode<T> *t)const; 78 79 //非递归层次遍历并输出以节点t为根节点的子树 80 void NoreLevelOrder(TreeNode<T> *t)const; 81 82 83 //创建树 84 TreeNode<T>* CreateTree(); 85 86 87 //其它操作 88 TreeNode<T>* GetRoot(){return root;} 89 void SetRoot(TreeNode<T> * t){root=t;} 90 bool IsEmpty(){return root==NULL;} 91 92 void output(); 93 94 }; 95 96 template <class T> 97 void Tree<T>::output() 98 { 99 cout<<" 树的先根遍历的序列为："; 100 PreOrder(GetRoot()); 101 cout<<endl; 102 103 104 cout<<" 树的后根遍历的序列为："; 105 PostOrder(GetRoot()); 106 cout<<endl; 107 108 cout<<" 树的层次遍历的序列为："; 109 NoreLevelOrder(GetRoot()); 110 cout<<endl; 111 } 112 113 114 //======================================= 115 //在以节点t为根节点的子树中查找data域为item的结点 116 template <class T> 117 TreeNode<T>* Tree<T>::Find(TreeNode<T> *t,const T&item)const 118 { 119 TreeNode<T> * p; 120 //递归出口 121 if(t==NULL)return NULL; 122 if(t->GetData()==item) return t; 123 //递归 124 p=Find(t->GetFirstChild(),item); 125 if(p!=NULL) return p; 126 127 p=Find(t->GetNextBrother(),item); 128 if(p!=NULL) return p; 129 130 return NULL; 131 } 132 133 134 //在以节点t为根节点的子树中搜索节点p的父结点 135 template <class T> 136 TreeNode<T>* Tree<T>::Father(TreeNode<T>* t,TreeNode<T>*p)const 137 { 138 139 140 if(t==NULL||p==NULL)//若t，p中有一个为空 141 return NULL; 142 if(p==root) return NULL; //若t是根结点则没有父节点 143 144 TreeNode<T>*result=NULL; 145 TreeNode<T>*q=t->GetFirstChild();//从第一棵子树开始搜索 146 while(q!=NULL&&q!=p) 147 { 148 result=Father(q,p); 149 if(!result) q=q->GetNextBrother(); 150 else return result; 151 } 152 if(q==p) return t; 153 return NULL; 154 } 155 156 //====================================== 157 //创建树 158 template <class T> 159 TreeNode<T>* Tree<T>::CreateTree() { 160 cout<<"输入节点"<<endl; 161 TreeNode<T>* t; 162 T data; 163 cin>>data; 164 t=new TreeNode<T>(data); 165 cout<<"该结点的子树数"; 166 int n; 167 cin>>n; 168 if(n!=0) 169 { 170 int i=1; 171 cout<<"创建"<<data<<"的第1棵子树"<<endl; 172 TreeNode<T>*child1=CreateTree(); 173 t->SetFirstChild(child1); 174 i++; 175 while(i<=n) 176 { 177 cout<<"创建"<<data<<"的第"<<i<<"棵子树"<<endl; 178 TreeNode<T>*child2=CreateTree(); 179 child1->SetNextBrother(child2); 180 child1=child2; 181 i++; 182 } 183 } 184 return t; 185 } 186 187 188 //============================================================= 189 //先序遍历树 190 template <class T> 191 void Tree<T>::PreOrder( TreeNode<T>* t) const { 192 if(t == NULL) { 193 return; 194 } 195 cout<<t->GetData()<<" "; 196 PreOrder(t->GetFirstChild()); 197 PreOrder(t->GetNextBrother()); 198 199 } 200 201 template <class T> 202 void Tree<T>::NorePreOrder(TreeNode<T>* t) const{ 203 LStack<TreeNode<T>*> q; 204 if(t!=NULL) { 205 q.Push(t); 206 } 207 TreeNode<T> *node; 208 while(!q.IsEmpty()) { 209 q.Pop(node); 210 cout<<node->GetData()<<" "; 211 if(node->GetFirstChild() != NULL) { 212 q.Push(node->GetFirstChild()); 213 } 214 if(node->GetNextBrother() != NULL) { 215 q.Push(node->GetNextBrother()); 216 } 217 } 218 } 219 //========================================= 220 221 //后序遍历树 222 template <class T> 223 void Tree<T>::PostOrder( TreeNode<T>* t) const { 224 if(t == NULL) { 225 return; 226 } 227 PostOrder(t->GetFirstChild()); 228 cout<<t->GetData()<<" "; 229 PostOrder(t->GetNextBrother()); 230 } 231 232 template <class T> 233 void Tree<T>::NorePostOrder(TreeNode<T>* t) const{ 234 LStack<TreeNode<T>*> s; 235 if(t!=NULL) s.Push(t); 236 TreeNode<T> *node; 237 while(!s.IsEmpty()) { 238 s.Pop(node); 239 if(node->GetFirstChild() != NULL) { 240 s.Push(node->GetFirstChild()); 241 } 242 cout<<node->GetData()<<" "; 243 if(node->GetNextBrother() != NULL) { 244 s.Push(node->GetNextBrother()); 245 } 246 } 247 } 248 249 250 //====================================== 251 //层次遍历，非递归 252 template <class T> 253 void Tree<T>::NoreLevelOrder(TreeNode<T>* t) const{ 254 LStack<TreeNode<T>*> s; 255 LQueue<TreeNode<T>*> q; 256 //所有firstchild都入队，brother入栈 257 if(t!=NULL) { 258 q.QInsert(t); 259 } 260 TreeNode<T> *node; 261 while(!s.IsEmpty()||!q.IsEmpty()) 262 { 263 while(!s.IsEmpty()) 264 { 265 266 s.Pop(node); 267 268 cout<<node->GetData()<<" "; 269 270 if(node->GetFirstChild() != NULL) { 271 q.QInsert(node->GetFirstChild()); 272 } 273 if(node->GetNextBrother() != NULL) { 274 s.Push(node->GetNextBrother()); 275 } 276 } 277 if(!q.IsEmpty()) 278 { 279 q.QDelete(node); 280 281 cout<<node->GetData()<<" "; 282 283 if(node->GetFirstChild() != NULL) { 284 q.QInsert(node->GetFirstChild()); 285 } 286 if(node->GetNextBrother() != NULL) { 287 s.Push(node->GetNextBrother()); 288 } 289 } 290 } 291 } 292 293 //======================================== 294 //删除结点及其左右子树 295 template <class T> 296 void Tree<T>::Del(TreeNode<T> *t) 297 { 298 if(t != NULL) { 299 Del(t->GetFirstChild()); 300 Del(t->GetNextBrother()); 301 delete t; 302 } 303 } 304 305 template <class T> 306 void Tree<T>::DelSubTree(TreeNode<T>* t,TreeNode<T> *p) 307 { 308 309 if(t != NULL&&p!=NULL) { 310 TreeNode<T>*q=NULL,*result=NULL; 311 result=FindFather(t,p); 312 if(result)//如果p父节点存在 313 { 314 if(result->GetFirstChild()==p)//如果p是f的大孩子节点 315 { 316 result->SetFirstChild(p->GetNextBrother()); 317 Del(p); 318 return; 319 } 320 else//如果不是大孩子结点 321 { 322 q=result->GetFirstChild(); 323 while(q->GetNextBrother()!=p) 324 q=q->GetNextBrother(); 325 q->SetNextBrother(p->GetNextBrother()); 326 Del(p); 327 return; 328 } 329 } 330 else 331 { 332 Del(p); 333 root=NULL; 334 } 335 } 336 337 }
森林
#include <iostream>
#include"queue.h"//之前写的类
#include"stack.h" //之前写的类
using namespace std;
/*
用二叉树的方式实现
root指针指向第一棵树的根节点
*/
template <class T>
class Forest;
//========================================
// 森林节点类声明
template <class T>
class ForestNode
{
private:
ForestNode<T> *firstChild,*nextBrother;
//指向大孩子结点的指针和指向大兄弟结点的指针
T data;//数据
public:
friend class Forest<T>;
//构造函数
ForestNode(const T& item,ForestNode *lptr=NULL,ForestNode *rptr=NULL):
data(item),firstChild(lptr),nextBrother(rptr){}
ForestNode(){}
ForestNode<T> * GetFirstChild()const{return firstChild;}//返回大儿子节点
void SetFirstChild(ForestNode<T> * L){firstChild=L;}//设置大儿子结点
ForestNode<T> * GetNextBrother()const{return nextBrother;}//返回大兄弟节点
void SetNextBrother(ForestNode<T> * R){nextBrother=R;}//设置大兄弟节点
T GetData(){return data;}
void SetData(T item){data=item;}
};
//===============================================================
// 森林类的声明
template <class T>
class Forest
{
private:
ForestNode<T> *root;//虚根结点的声明
int number;//树数
public:
Forest(ForestNode<T>*t=NULL):root(t){}//构造函数
virtual ~Forest(){Del(root);}//析构函数 删除整个森林
//在以节点t为根节点的森林中查找data域为item的结点
ForestNode<T> *Find(ForestNode<T> *t,const T&item)const;
ForestNode<T>* CreateNewTree(); //森林中增加一棵树
ForestNode<T>* CreateTree(); //创建树
ForestNode<T>* GetTree(int n);//获得森林中的第n棵数
//删除节点t及其子森林
void Del(ForestNode<T> *t);
//先根遍历并输出以节点t为根节点的子森林
void PreOrder( ForestNode<T> *t)const;
//后根遍历并输出以节点t为根节点的子森林
void PostOrder(ForestNode<T> *t)const;
//非递归先根遍历并输出以节点t为根节点的子森林
void NorePreOrder(ForestNode<T> *t)const;
//非递归后根遍历并输出以节点t为根节点的子森林
void NorePostOrder(ForestNode<T> *t)const;
//递归层次遍历并输出以节点t为根节点的子森林
void LevelOrder(ForestNode<T> *t)const;
//创建森林
ForestNode<T>* CreateForest();
//其它操作
ForestNode<T>* GetRoot(){return root;}
void SetRoot(ForestNode<T> * t){root=t;}
bool IsEmpty(){return root==NULL;}
void output();
};
template <class T>
void Forest<T>::output()
{
cout<<" 森林的先根遍历的序列为：";
PreOrder(GetRoot());
cout<<endl;
cout<<" 森林的后根遍历的序列为：";
PostOrder(GetRoot());
cout<<endl;
cout<<" 森林的层次遍历的序列为：";
LevelOrder(GetRoot());
cout<<endl;
}
//=======================================
//在以节点t为根节点的子森林中查找data域为item的结点
template <class T>
ForestNode<T>* Forest<T>::Find(ForestNode<T> *t,const T&item)const
{
ForestNode<T> * p;
//递归出口
if(t==NULL)return NULL;
if(t->GetData()==item) return t;
//递归
p=Find(t->GetFirstChild(),item);
if(p!=NULL) return p;
p=Find(t->GetNextBrother(),item);
if(p!=NULL) return p;
return NULL;
}
//======================================
//创建森林
template <class T>
ForestNode<T>* Forest<T>::CreateForest() {
ForestNode<T>*p,*t;
cout<<"森林中树的数量:";
cin>>number;
int i=1;
if(number!=0)
{
cout<<"创建第"<<i<<"棵树"<<endl;
t=root=CreateTree();
i++;
while(i<=number)
{
cout<<"创建第"<<i<<"棵树"<<endl;
p=CreateTree();
t->SetNextBrother(p);
t=p;
i++;
}
}
return root;
}
template <class T>
ForestNode<T>* Forest<T>::CreateTree()
{
cout<<"输入节点的值";
ForestNode<T>* currptr;
T data;
cin>>data;
currptr=new ForestNode<T>(data,NULL,NULL);
cout<<"输入该结点的子树数";
int n;
cin>>n;
int i=1;
if(n!=0)
{
cout<<"创建"<<data<<"的第1棵子树"<<endl;
ForestNode<T>* temp1 = CreateTree();
currptr->SetFirstChild(temp1);
i++;
while(i<=n)
{
cout<<"创建"<<data<<"的第"<<i<<"棵子树"<<endl;
ForestNode<T>* temp2=CreateTree();
temp1->SetNextBrother(temp2);
temp1=temp2;
temp2=NULL;
i++;
}
}
return currptr;
}
template <class T>
ForestNode<T>* Forest<T>::CreateNewTree()//在森林中增加一棵树
{
ForestNode<T>* p=CreateTree();
ForestNode<T>* t=root;
while(t->GetNextBrother()!=NULL) t=t->GetNextBrother();
t->SetNextBrother(p);
return p;
}
template <class T>
ForestNode<T>* Forest<T>::GetTree(int k)//返回第k棵树
{
if(k>number&&k<1) return NULL;//越界
int i=1;
ForestNode<T>*t=root;
while(i!=k)
{
t=t->GetNextBrother();
i++;
}
return t;
}
//=============================================================
//先序遍历森林
template <class T>
void Forest<T>::PreOrder( ForestNode<T>* t) const {
if(t == NULL) {
return;
}
cout<<t->GetData()<<" ";
PreOrder(t->GetFirstChild());
PreOrder(t->GetNextBrother());
}
template <class T>
void Forest<T>::NorePreOrder(ForestNode<T>* t) const{
LStack<ForestNode<T>*> q;
if(t!=NULL) {
q.Push(t);
}
ForestNode<T> *node;
while(!q.IsEmpty()) {
q.Pop(node);
cout<<node->GetData()<<" ";
if(node->GetFirstChild() != NULL) {
q.Push(node->GetFirstChild());
}
if(node->GetNextBrother() != NULL) {
q.Push(node->GetNextBrother());
}
}
}
//=========================================
//后序遍历森林
template <class T>
void Forest<T>::PostOrder( ForestNode<T>* t) const {
if(t == NULL) {
return;
}
PostOrder(t->GetFirstChild());
cout<<t->GetData()<<" ";
PostOrder(t->GetNextBrother());
}
template <class T>
void Forest<T>::NorePostOrder(ForestNode<T>* t) const{
LStack<ForestNode<T>*> q;
if(t!=NULL) {
q.Push(t);
}
ForestNode<T> *node;
while(!q.IsEmpty()) {
q.Pop(node);
if(node->GetFirstChild() != NULL) {
q.Push(node->GetFirstChild());
}
cout<<node->GetData()<<" ";
if(node->GetNextBrother() != NULL) {
q.Push(node->GetNextBrother());
}
}
}
//======================================
//层次遍历
template <class T>
void Forest<T>::LevelOrder(ForestNode<T>* t) const{
LStack<ForestNode<T>*> s;
LQueue<ForestNode<T>*> q;
//所有firstchild都入队，brother入栈
if(t!=NULL) {
q.QInsert(t);
}
ForestNode<T> *node;
while(!s.IsEmpty()||!q.IsEmpty())
{
while(!s.IsEmpty())
{
s.Pop(node);
cout<<node->GetData()<<" ";
if(node->GetFirstChild() != NULL) {
q.QInsert(node->GetFirstChild());
}
if(node->GetNextBrother() != NULL) {
s.Push(node->GetNextBrother());
}
}
if(!q.IsEmpty())
{
q.QDelete(node);
cout<<node->GetData()<<" ";
if(node->GetFirstChild() != NULL) {
q.QInsert(node->GetFirstChild());
}
if(node->GetNextBrother() != NULL) {
s.Push(node->GetNextBrother());
}
}
}
}
//========================================
//删除森林
template <class T>
void Forest<T>::Del(ForestNode<T> *t)
{
if(t != NULL) {
Del(t->GetFirstChild());
Del(t->GetNextBrother());
delete t;
}
}
以上是关于作业 树和森林 遍历（递归/非递归先序，递归/非递归后序，递归层次）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章