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/*
* Author : wqw
* Date : 2018/9/4
* File : Binary_tree.h
* Description : 二叉树的基本结构实现
* e-mail : [email protected]
*/
#ifndef ADT_BINARY_TREE_H
#define ADT_BINARY_TREE_H
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define False 0
#define True 1
typedef struct Node* Next;
typedef struct Node* Tree;
struct Node{
int number;
Next left;
Next right;
};
// 毁灭/放空 二叉树
Tree MakeEmpty(Tree tree) {
Tree temp = tree;
if (temp->left != NULL)
MakeEmpty(temp->left);
if (temp->right != NULL)
MakeEmpty(temp->right);
free(temp);
return NULL;
}
// 查找二叉树的 最左端/最小值
Tree FindMin(Tree tree) {
Tree temp = tree;
if (temp->left == NULL)
return temp;
else
return FindMin(temp->left);
}
// 查找二叉树的 最右端/最大值
Tree FindMax(Tree tree) {
Tree temp = tree;
if (temp->right == NULL)
return temp;
else
return FindMax(temp->right);
}
// 查找结点
Tree Find(Tree tree, int number) {
Tree temp = tree;
if (temp == NULL)
return NULL;
if (temp->number > number )
return Find(temp->left, number);
else if (temp->number == number)
return temp;
else
return Find(temp->right, number);
}
// 插入节点
int Insert(Tree tree, Tree node) {
int flag = 0; // 用于判断是否找到插入的位置
Tree temp = tree;
while (!flag) {
if (temp->number > node->number) { // 判断接下来的走向
if (temp->left == NULL) {
flag = 1;
temp->left = node;
} else
temp = temp->left;
} else if (temp->number == node->number) { // 若该点已存在则不重复存储
return False;
} else {
if (temp->right == NULL) {
flag = 1;
temp->right = node;
} else
temp = temp->right;
}
}
return True;
}
// 创建结点并插入结点
Tree NewNode(int number, Tree tree) {
Tree new_node;
new_node = (Tree) malloc (sizeof(struct Node));
new_node->number = number;
new_node->right = new_node->left = NULL;
// 如果树为空则创建树的根结点，否则插入新节点
if (tree == NULL)
tree = new_node;
else
if (!Insert(tree, new_node))
free(new_node);
return tree;
}
// 查找某节点的父节点
Tree FindPre(int number, Tree tree) {
Tree temp = tree;
if (temp->number == number) // 若该点正好是tree的根节点，则返回根节点
return temp;
if (temp->number > number) {
if (temp->left->number == number)
return temp;
else
return FindPre(number, temp->left);
} else {
if (temp->right->number == number)
return temp;
else
return FindPre(number, temp->right);
}
}
/* 删除结点:
* 情况一： 若结点不存在则返回False
* 情况二： 若结点无子结点则直接删除
* 情况三：
* 若存在左子结点则再左子树中寻找max结点作为代替节点
* 若只存在右子结点则再右子树中寻找min结作为代替节点
* 需要知道删除结点的父节点 或 代替节点的父节点 pre
* 先找代替节点的父节点pre
* 交换代替节点与删除结点的数据
* 若代替节点存在子节点，则让pre指向代替节点的指针指向其子节点
* 最后删除代替节点
*/
Tree DelNode(int number, Tree tree) {
Tree del_node;
Tree replace_node;
Tree pre;
if (!(del_node = Find(tree, number)))
return tree;
if (del_node->left != NULL) { // 情况三
replace_node = FindMax(del_node->left); // 查找代替结点
pre = FindPre(replace_node->number, del_node); // 查找代替节点的父节点
del_node->number = replace_node->number; // 交换代替节点与删除结点的数据
// 让pre指向代替节点的指针指向其子节点
if (pre->left != NULL && pre->left->number == replace_node->number)
pre->left = replace_node->left;
else
pre->right = replace_node->left;
} else if (del_node->right != NULL) {
replace_node = FindMin(del_node->right);
pre = FindPre(replace_node->number, del_node);
del_node->number = replace_node->number;
if (pre->left != NULL && pre->left->number == replace_node->number)
pre->left = replace_node->right;
else
pre->right = replace_node->right;
} else { // 情况二
if (del_node != tree){
pre = FindPre(del_node->number, tree);
if (pre->left != NULL && pre->left->number == del_node->number)
pre->left = NULL;
else
pre->right = NULL;
} else
tree = NULL;
free(del_node);
return tree;
}
free(replace_node);
return tree;
}
// 顺序遍历 打印二叉树
void Print(Tree tree) {
Tree temp = tree;
if (temp == NULL)
return;
Print(temp->left);
printf("%d ", temp->number);
Print(temp->right);
return;
}
#endif //ADT_BINARY_TREE_H