数据结构--二叉树(1)

二叉树

构建：二叉树的构建采用的是先序遍历，->先储存根节点然后左右节点，用递归的思想将所有数据放在树中。

代码实现：实现了4种访问方法，先序，中序，后序，和层序的访问方法都采用递归的方式。

#include<iostream>
#include<queue>
#include<stack>
using namespace std;

template<class T> 
struct rootnode
{
	T _value;
	rootnode<T> *_leftnode;
	rootnode<T> *_rightnode;
	rootnode<T>(T value)
		: _value(value),
		_leftnode(NULL),
		_rightnode(NULL)
	{}
};

template <class T>
class BinaryTree
{
public:
	BinaryTree<T>( T *str)
	{
		T *tmp = str;
		_root = _BinaryTree(tmp);
	}
	~BinaryTree()
	{
		_Clear(_root);
	}
	BinaryTree<T> (BinaryTree &t)
	{
		_root=_Copy(t._root);
	}
	BinaryTree<T>& operator=(BinaryTree t)
	{
		if (*this != t)
		{
			swap(_root, t._root);
		}
	}
	void Fastorder()
	{
		_Fastorder(_root);
	}
	void Inorder()
	{
		_Inorder(_root);
	}
	void Postorder()
	{
		_Postorder(_root);
	}
	void Levelorder()
	{
		queue<rootnode<T>*> q;
			if (_root == NULL)
			{
				return;
			}
			q.push(_root);
			while (!q.empty())
			{
				rootnode<T>* root = q.front();
				cout << root->_value;
				q.pop();
				if (root->_leftnode != NULL)
				{
					q.push(root->_leftnode);
				}
				if (root->_rightnode != NULL)
				{
					q.push(root->_rightnode);
				}
			}	
	}
	int leafnum()
	{
		int num = 0;
		num=_Leafnum(_root,num);
		return num;
	}
	int Size()
	{
		int size = 0;
		_Size(_root,size);
		return size;
	}
	int Depth()
	{
		int Depth = _Depth(_root);
		return Depth;
	}
	void NRfastorder()
	{
		stack<rootnode<T>*> s;
		if (_root != NULL)
		{
			s.push(_root);
		}
		while (!s.empty())
		{
			rootnode<T>* front=s.top();
			cout<<front->_value;
			s.pop();
			if (front->_rightnode != NULL)
			{
				s.push(front->_rightnode);
			}
			if (front->_leftnode != NULL)
			{
				s.push(front->_leftnode);
			}
		}
	}
	void NRinorder()
	{
		stack<rootnode<T>*>s;
		rootnode<T>*cur = _root;
		rootnode<T>* top = NULL;
		while (cur||!s.empty())
		{
			while (cur)
			{
				s.push(cur);
				cur = cur->_leftnode;
			}			
			if (top != s.top()->_rightnode)
			{
				top = s.top();
				cout << top->_value;
				s.pop();
				cur = top->_rightnode;
			}
			else
			{
				top = s.top();
				cout << top->_value;
				s.pop();
			}

		}
	}

	void NRpostorder()
	{
		rootnode<T>*cur = _root;
		stack<rootnode<T>*> s;
		rootnode<T>*top = NULL;
		while (cur || !s.empty())
		{
			while (cur)
			{
				s.push(cur);
				cur = cur->_leftnode;
			}
			if (s.top()->_rightnode != NULL&&top != s.top()->_rightnode)
			{

				top = s.top();
				cur = top->_rightnode;
			
			}
			else
			{
				top = s.top();
				s.pop();
				cout << top->_value;
			}
		

		}
	}
protected:
	rootnode<T>* _BinaryTree(T *&str)
	{
		rootnode<T> *root = NULL;
		if (*str != '#'&&*str != '\0')
		{
			root = new rootnode<T>(*str);
			str++;
			root->_leftnode = _BinaryTree(str);
			str++;
			root->_rightnode = _BinaryTree(str);
		}
		return root;
	}
	void _Fastorder(rootnode<T> *&root)
	{
		if (root == NULL)
		{
			
			return;
		}
		else
		{
			cout << root->_value;
			_Fastorder(root->_leftnode);
			_Fastorder(root->_rightnode);
			
		}
	}
	void _Inorder(rootnode<T> *root)
	{
		if (root == NULL)
		{
			return;
		}
		_Inorder(root->_leftnode);
		cout << root->_value;
		_Inorder(root->_rightnode);
	}

	void _Postorder(rootnode<T> *root)
	{
		if (root == NULL)
		{
			return;
		}
		_Postorder(root->_leftnode);
		_Postorder(root->_rightnode);
		cout << root->_value;
	}
	void _Clear(rootnode<T> *root)
	{
		if (root == NULL)
		{
			return;
		}
		rootnode<T> *tmp = root->_leftnode;
		rootnode<T> *tmp2 = root->_rightnode;
		delete root;
		_Clear(tmp);
		_Clear(tmp2);
	}
	rootnode<T>* _Copy(rootnode<T> *root)
	{
		rootnode<T> *newroot = NULL;
		if (root == NULL)
		{
			return newroot;
		}
		newroot = new rootnode<T>(root->_value);
		newroot->_leftnode = _Copy(root->_leftnode);
		newroot->_rightnode = _Copy(root->_rightnode);
		return newroot;
	}
	int _Size(rootnode<T> *root,int &size)
	{
		if (root == NULL)
		{
			return 0;
		}
		size++;
		_Size(root->_leftnode,size);
		_Size(root->_rightnode,size);
		return size;
	}
	int _Depth(rootnode<T> *root)
	{
		if (root==NULL)
		{
			return 0;
		}
		int hight = 1;
		int left = 0;
		int right = 0;
		left += _Depth(root->_leftnode) + hight;
		right += _Depth(root->_rightnode) + hight;
		if (left > right)
		{
			return left;
		}
		else
		{
			return right;
		}
		
	}
	int _Leafnum(rootnode<T>* root,int &num)
	{
		if (root == NULL)
		{
			return 0;
		}
		if (root->_leftnode == NULL&&root->_rightnode == NULL)
		{
			num++;
		}
		_Leafnum(root->_leftnode, num);
		_Leafnum(root->_rightnode, num);
		return num;
	}
private:
	rootnode<T> *_root;
};

void Test1()
{
	char *str = "123##45##6##78###";
	BinaryTree<char> b1(str);
	BinaryTree<char> b2(b1);
	BinaryTree<char> b3 = b2;
	b1.Fastorder();
	cout << endl;
	b1.Inorder();
	cout << endl;
	b1.Postorder();
	cout << endl;
	b2.Fastorder();
	cout << endl;
	b3.Fastorder();
	cout << endl;
	cout << b3.Size()<<endl;
	cout << b3.Depth() << endl;
	b3.Levelorder();
	cout << endl;
	cout << b3.leafnum()<<endl;
}
int main()
{    
    Test1();
}