双亲 C语言数据结构树双亲表示法实例分析

　　树状图是一种数据结构，它是由n（n>=1）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。以下是百分网小编搜索整理的关于C语言数据结构树双亲表示法实例分析，需要的朋友可以参考一下!想了解更多相关信息请持续关注我们应届毕业生考试网!

　　1、树的双亲表示法：

　　树的双亲表示法

　　2、/* bo6-4.c 树的双亲表存储(存储结构由c6-4.h定义)的基本操作(14个) */

　　Status InitTree(PTree *T)

　　{ /* 操作结果: 构造空树T */

　　(*T).n=0;

　　return OK;

　　}

　　void DestroyTree()

　　{ /* 由于PTree是定长类型,无法销毁 */

　　}

　　typedef struct

　　{

　　int num;

　　TElemType name;

　　}QElemType; /* 定义队列元素类型 */

　　#include"c3-2.h" /* 定义LinkQueue类型 */

　　#include"bo3-2.c" /* LinkQueue类型的基本操作 */

　　Status CreateTree(PTree *T)

　　{ /* 操作结果: 构造树T */

　　LinkQueue q;

　　QElemType p,qq;

　　int i=1,j,l;

　　char c[MAX_TREE_SIZE]; /* 临时存放孩子结点数组 */

　　InitQueue(&q); /* 初始化队列 */

　　printf("请输入根结点(字符型,空格为空): ");

　　scanf("%c%*c",&(*T).nodes[0].data); /* 根结点序号为0,%*c吃掉回车符 */

　　if((*T).nodes[0].data!=Nil) /* 非空树 */

　　{

　　(*T).nodes[0].parent=-1; /* 根结点无双亲 */

　　qq.name=(*T).nodes[0].data;

　　qq.num=0;

　　EnQueue(&q,qq); /* 入队此结点 */

　　while(i

　　{

　　DeQueue(&q,&qq); /* 出队一个结点 */

　　printf("请按长幼顺序输入结点%c的所有孩子: ",qq.name);

　　gets(c);

　　l=strlen(c);

　　for(j=0;j

　　{

　　(*T).nodes[i].data=c[j];

　　(*T).nodes[i].parent=qq.num;

　　p.name=c[j];

　　p.num=i;

　　EnQueue(&q,p); /* 入队此结点 */

　　i++;

　　}

　　}

　　if(i>MAX_TREE_SIZE)

　　{

　　printf("结点数超过数组容量");

　　exit(OVERFLOW);

　　}

　　(*T).n=i;

　　}

　　else

　　(*T).n=0;

　　return OK;

　　}

　　#define ClearTree InitTree /* 二者操作相同 */

　　Status TreeEmpty(PTree T)

　　{ /* 初始条件: 树T存在。操作结果: 若T为空树,则返回TRUE,否则返回FALSE */

　　if(T.n)

　　return FALSE;

　　else

　　return TRUE;

　　}

　　int TreeDepth(PTree T)

　　{ /* 初始条件: 树T存在。操作结果: 返回T的深度 */

　　int k,m,def,max=0;

　　for(k=0;k

　　{

　　def=1; /* 初始化本际点的深度 */

　　m=T.nodes[k].parent;

　　while(m!=-1)

　　{

　　m=T.nodes[m].parent;

　　def++;

　　}

　　if(max

　　max=def;

　　}

　　return max; /* 最大深度 */

　　}

　　TElemType Root(PTree T)

　　{ /* 初始条件: 树T存在。操作结果: 返回T的根 */

　　int i;

　　for(i=0;i

　　if(T.nodes[i].parent<0)

　　return T.nodes[i].data;

　　return Nil;

　　}

　　TElemType Value(PTree T,int i)

　　{ /* 初始条件: 树T存在,i是树T中结点的序号。操作结果: 返回第i个结点的值 */

　　if(i

　　return T.nodes[i].data;

　　else

　　return Nil;

　　}

　　Status Assign(PTree *T,TElemType cur_e,TElemType value)

　　{ /* 初始条件: 树T存在,cur_e是树T中结点的值。操作结果: 改cur_e为value */

　　int j;

　　for(j=0;j<(*T).n;j++)

　　{

　　if((*T).nodes[j].data==cur_e)

　　{

　　(*T).nodes[j].data=value;

　　return OK;

　　}

　　}

　　return ERROR;

　　}

　　TElemType Parent(PTree T,TElemType cur_e)

　　{ /* 初始条件: 树T存在,cur_e是T中某个结点 */

　　/* 操作结果: 若cur_e是T的非根结点,则返回它的双亲,否则函数值为＂空＂ */

　　int j;

　　for(j=1;j

　　if(T.nodes[j].data==cur_e)

　　return T.nodes[T.nodes[j].parent].data;

　　return Nil;

　　}

　　TElemType LeftChild(PTree T,TElemType cur_e)

　　{ /* 初始条件: 树T存在,cur_e是T中某个结点 */

　　/* 操作结果: 若cur_e是T的非叶子结点,则返回它的最左孩子,否则返回＂空＂ */

　　int i,j;

　　for(i=0;i

　　if(T.nodes[i].data==cur_e) /* 找到cur_e,其序号为i */

　　break;

　　for(j=i+1;j

　　if(T.nodes[j].parent==i) /* 根据树的构造函数,最左孩子(长子)的序号＜其它孩子的序号 */

　　return T.nodes[j].data;

　　return Nil;

　　}

　　TElemType RightSibling(PTree T,TElemType cur_e)

　　{ /* 初始条件: 树T存在,cur_e是T中某个结点 */

　　/* 操作结果: 若cur_e有右(下一个)兄弟,则返回它的右兄弟,否则返回＂空＂ */

　　int i;

　　for(i=0;i

　　if(T.nodes[i].data==cur_e) /* 找到cur_e,其序号为i */

　　break;

　　if(T.nodes[i+1].parent==T.nodes[i].parent)

　　/* 根据树的构造函数,若cur_e有右兄弟的话则右兄弟紧接其后 */

　　return T.nodes[i+1].data;

　　return Nil;

　　}

　　Status Print(PTree T)

　　{ /* 输出树T。加 */

　　int i;

　　printf("结点个数=%d",T.n);

　　printf(" 结点 双亲");

　　for(i=0;i

　　{

　　printf(" %c",Value(T,i)); /* 结点 */

　　if(T.nodes[i].parent>=0) /* 有双亲 */

　　printf(" %c",Value(T,T.nodes[i].parent)); /* 双亲 */

　　printf("");

　　}

　　return OK;

　　}

　　Status InsertChild(PTree *T,TElemType p,int i,PTree c)

　　{ /* 初始条件: 树T存在,p是T中某个结点,1≤i≤p所指结点的度+1,非空树c与T不相交 */

　　/* 操作结果: 插入c为T中p结点的第i棵子树 */

　　int j,k,l,f=1,n=0; /* 设交换标志f的初值为1,p的孩子数n的初值为0 */

　　PTNode t;

　　if(!TreeEmpty(*T)) /* T不空 */

　　{

　　for(j=0;j<(*T).n;j++) /* 在T中找p的序号 */

　　if((*T).nodes[j].data==p) /* p的序号为j */

　　break;

　　l=j+1; /* 如果c是p的第1棵子树,则插在j+1处 */

　　if(i>1) /* c不是p的第1棵子树 */

　　{

　　for(k=j+1;k<(*T).n;k++) /* 从j+1开始找p的前i-1个孩子 */

　　if((*T).nodes[k].parent==j) /* 当前结点是p的孩子 */

　　{

　　n++; /* 孩子数加1 */

　　if(n==i-1) /* 找到p的第i-1个孩子,其序号为k1 */

　　break;

　　}

　　l=k+1; /* c插在k+1处 */

　　} /* p的序号为j,c插在l处 */

　　if(l<(*T).n) /* 插入点l不在最后 */

　　for(k=(*T).n-1;k>=l;k--) /* 依次将序号l以后的结点向后移c.n个位置 */

　　{

　　(*T).nodes[k+c.n]=(*T).nodes[k];

　　if((*T).nodes[k].parent>=l)

　　(*T).nodes[k+c.n].parent+=c.n;

　　}

　　for(k=0;k

　　{

　　(*T).nodes[l+k].data=c.nodes[k].data; /* 依次将树c的所有结点插于此处 */

　　(*T).nodes[l+k].parent=c.nodes[k].parent+l;

　　}

　　(*T).nodes[l].parent=j; /* 树c的根结点的双亲为p */

　　(*T).n+=c.n; /* 树T的结点数加c.n个 */

　　while(f)

　　{ /* 从插入点之后,将结点仍按层序排列 */

　　f=0; /* 交换标志置0 */

　　for(j=l;j<(*T).n-1;j++)

　　if((*T).nodes[j].parent>(*T).nodes[j+1].parent)

　　{/* 如果结点j的双亲排在结点j+1的双亲之后(树没有按层序排列),交换两结点*/

　　t=(*T).nodes[j];

　　(*T).nodes[j]=(*T).nodes[j+1];

　　(*T).nodes[j+1]=t;

　　f=1; /* 交换标志置1 */

　　for(k=j;k<(*T).n;k++) /* 改变双亲序号 */

　　if((*T).nodes[k].parent==j)

　　(*T).nodes[k].parent++; /* 双亲序号改为j+1 */

　　else if((*T).nodes[k].parent==j+1)

　　(*T).nodes[k].parent--; /* 双亲序号改为j */

　　}

　　}

　　return OK;

　　}

　　else /* 树T不存在 */

　　return ERROR;

　　}

　　Status d[MAX_TREE_SIZE+1]; /* 删除标志数组(全局量) */

　　void DeleteChild(PTree *T,TElemType p,int i)

　　{ /* 初始条件: 树T存在,p是T中某个结点,1≤i≤p所指结点的度 */

　　/* 操作结果: 删除T中结点p的第i棵子树 */

　　int j,k,n=0;

　　LinkQueue q;

　　QElemType pq,qq;

　　for(j=0;j<=(*T).n;j++)

　　d[j]=0; /* 置初值为0(不删除标记) */

　　pq.name='a'; /* 此成员不用 */

　　InitQueue(&q); /* 初始化队列 */

　　for(j=0;j<(*T).n;j++)

　　if((*T).nodes[j].data==p)

　　break; /* j为结点p的序号 */

　　for(k=j+1;k<(*T).n;k++)

　　{

　　if((*T).nodes[k].parent==j)

　　n++;

　　if(n==i)

　　break; /* k为p的第i棵子树结点的序号 */

　　}

　　if(k<(*T).n) /* p的第i棵子树结点存在 */

　　{

　　n=0;

　　pq.num=k;

　　d[k]=1; /* 置删除标记 */

　　n++;

　　EnQueue(&q,pq);

　　while(!QueueEmpty(q))

　　{

　　DeQueue(&q,&qq);

　　for(j=qq.num+1;j<(*T).n;j++)

　　if((*T).nodes[j].parent==qq.num)

　　{

　　pq.num=j;

　　d[j]=1; /* 置删除标记 */

　　n++;

　　EnQueue(&q,pq);

　　}

　　}

　　for(j=0;j<(*T).n;j++)

　　if(d[j]==1)

　　{

　　for(k=j+1;k<=(*T).n;k++)

　　{

　　d[k-1]=d[k];

　　(*T).nodes[k-1]=(*T).nodes[k];

　　if((*T).nodes[k].parent>j)

　　(*T).nodes[k-1].parent--;

　　}

　　j--;

　　}

　　(*T).n-=n; /* n为待删除结点数 */

　　}

　　}

　　void TraverseTree(PTree T,void(*Visit)(TElemType))

　　{ /* 初始条件:二叉树T存在,Visit是对结点操作的应用函数 */

　　/* 操作结果:层序遍历树T,对每个结点调用函数Visit一次且仅一次 */

　　int i;

　　for(i=0;i

　　Visit(T.nodes[i].data);

　　printf("");

　　}

　　3、/* c6-4.h 树的双亲表存储表示 */

　　#define MAX_TREE_SIZE 100

　　typedef struct

　　{

　　TElemType data;

　　int parent; /* 双亲位置域 */

　　} PTNode;

　　typedef struct

　　{

　　PTNode nodes[MAX_TREE_SIZE];

　　int n; /* 结点数 */

　　} PTree

　　4、/* main6-4.c 检验bo6-4.c的主程序 */

　　typedef char TElemType;

　　TElemType Nil=' '; /* 以空格符为空 */

　　#include"c6-4.h"

　　#include"bo6-4.c"

　　void vi(TElemType c)

　　{

　　printf("%c ",c);

　　}

　　void main()

　　{

　　int i;

　　PTree T,p;

　　TElemType e,e1;

　　InitTree(&T);

　　printf("构造空树后,树空否? %d(1:是 0:否) 树根为%c 树的深度为%d",TreeEmpty(T),Root(T),TreeDepth(T));

　　CreateTree(&T);

　　printf("构造树T后,树空否? %d(1:是 0:否) 树根为%c 树的深度为%d",TreeEmpty(T),Root(T),TreeDepth(T));

　　printf("层序遍历树T:");

　　TraverseTree(T,vi);

　　printf("请输入待修改的结点的值 新值: ");

　　scanf("%c%*c%c%*c",&e,&e1);

　　Assign(&T,e,e1);

　　printf("层序遍历修改后的树T:");

　　TraverseTree(T,vi);

　　printf("%c的双亲是%c,长子是%c,下一个兄弟是%c",e1,Parent(T,e1),LeftChild(T,e1),RightSibling(T,e1));

　　printf("建立树p:");

　　InitTree(&p);

　　CreateTree(&p);

　　printf("层序遍历树p:");

　　TraverseTree(p,vi);

　　printf("将树p插到树T中，请输入T中p的双亲结点 子树序号: ");

　　scanf("%c%d%*c",&e,&i);

　　InsertChild(&T,e,i,p);

　　Print(T);

　　printf("删除树T中结点e的第i棵子树，请输入e i: ");

　　scanf("%c%d",&e,&i);

　　DeleteChild(&T,e,i);

　　Print(T);

　　}