线索二叉树_牛客博客

线索二叉树

typedef char ElemType;

// 线索存储标志位
// Link(0)：表示指向左右孩子的指针
// Thread(1)：表示指向前驱后继的线索
typedef enum 
{
    Link, Thread
} PointerTag;

typedef struct BiThrNode
{
    char data;
    struct BiThrNode *lchild, *rchild;
    PointerTag ltag;
    PointerTag rtag;
} BiThrNode, *BiThrTree;

// 全局变量，始终指向刚刚访问过的结点
BiThrTree pre;

// 创建一棵二叉树，约定用户遵照前序遍历的方式输入数据
void CreateBiThrTree(BiThrTree *T)
{
    char c;

    scanf("%c", &c);
    if (' ' == c)
    {
        *T = NULL;
    }
    else
    {
        *T = (BiThrNode *)malloc(sizeof(BiThrNode));
        (*T)->data = c;
        (*T)->ltag = Link;
        (*T)->rtag = Link;

        CreateBiThrTree(&(*T)->lchild);
        CreateBiThrTree(&(*T)->rchild);
    }
    return ;
}

// 中序遍历线索化
void InThreading(BiThrTree T)
{
    if (T)
    {
        InThreading(T->lchild);     // 递归左孩子线索化

        if (!T->lchild)              // 如果该结点没有左孩子,则用作前驱
        {
            T->ltag = Thread;       // 设置ltag为Thread
            T->lchild = pre;        // 并把lchild指向刚刚访问过的结点
        }

        if (!pre->rchild)            // 如果刚刚访问过的结点没有右孩子,则用作后继
        {
            pre->rtag = Thread;     // 设置rtag为Thread
            pre->rchild = T;        // 并把rchild指向正在访问的结点
        }

        pre = T;                    // 更新刚刚访问过的结点

        InThreading(T->rchild);     // 递归右孩子线索化
    }
    return ;
}

void InOrderThreading(BiThrTree *p, BiThrTree T)
{
    *p = (BiThrTree)malloc(sizeof(BiThrNode));
    (*p)->ltag = Link;
    (*p)->rtag = Thread;
    (*p)->rchild = *p;
    if (!T)                          // 空树则将lchild指向自己
    {
        (*p)->lchild = *p;
    }
    else
    {
        (*p)->lchild = T;
        pre = *p;
        InThreading(T);
        // 调用InThreading()后，pre已经变了，所以需要收尾
        pre->rchild = *p;
        pre->rtag = Thread;
        (*p)->rchild = pre;
    }
    return ;
}

void visit(char c)
{
// printf("%c", c);
    std::cout << c;
    return ;
}

// 中序遍历二叉树，非递归
void InOrderTraverse(BiThrTree T)
{
    BiThrTree p;
    p = T->lchild;

    while (p != T)
    {
        while (p->ltag == Link)
        {
            p = p->lchild;
        }
        visit(p->data);

        while (p->rtag == Thread && p->rchild != T)
        {
            p = p->rchild;
            visit(p->data);
        }

        p = p->rchild;
    }

    std::cout << '\n';
    return ;
}

int main()
{
    BiThrTree P, T = NULL;
    // 创建一棵树
    CreateBiThrTree(&T);
    // 将树线索化
    InOrderThreading(&P, T);

    std::cout << "中序遍历输出结果为: ";
    // 中序遍历
    InOrderTraverse(P);

    return 0;
}