C++ 二叉樹的實現以及指標使用注意事項

  關於二叉樹可以參考wiki：http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91

/********************************************************** Description:參數傳遞：C++ 二叉樹的實現以及指標使用注意事項* Author:charley* DateTime:2010-12-8 11:00* Compile Environment：win7+vs2008***********************************************************/#include <iostream>using namespace std;//*************************************************************************************//二叉樹結點類的定義template<class T>                  //模版結構體struct TreeNode{    T data;                       //節點的內容    TreeNode <T> *Lchild,*Rchild; //節點的左子樹和右子樹//可選擇參數的預設建構函式    /*TreeNode(T nodeValue = T(),TreeNode<T> *leftNode = NULL,TreeNode<T> *rightNode = NULL )        :data(nodeValue),Lchild(leftNode),Rchild(rightNode){} */      };//**************************************************************************************//二叉樹的建立template <class T> //模版方法void createBinaryTree(TreeNode<T> *&root )  //傳遞指標的引用{    TreeNode<T>* p = root;    T nodeValue ;    cin>>nodeValue;    if(nodeValue==-1)    {        root=NULL;    }    else    {        root=new TreeNode<T>();            //構造一個節點        root->data = nodeValue;        createBinaryTree(root->Lchild);    //遞迴構造左子樹        createBinaryTree(root->Rchild);    //遞迴構造右子樹    }}//************************************************************************************//二叉樹的先序遍曆template <class T>void preOrder( TreeNode<T> * & p) //傳遞指標的引用{    if(p)    {        cout<<p->data<<" ";        preOrder(p->Lchild);        preOrder(p->Rchild);    }}//**************************************************************************************//二叉樹的中序遍曆template <class T>void inOrder(TreeNode<T> * & p) //傳遞指標的引用{        if(p)    {        inOrder(p->Lchild);        cout<<p->data<<" ";        inOrder(p->Rchild);    }}//**************************************************************************************//二叉樹的後序遍曆template <class T>void postOrder(TreeNode<T> *& p) //傳遞指標的引用{    if(p)    {        postOrder(p->Lchild);        postOrder(p->Rchild);        cout<<p->data<<" ";    }}//*************************************************************************************//統計二叉樹中結點的個數template<class T>int countNode(TreeNode<T> * & p) //傳遞指標的引用{    if(p == NULL) return 0;    return 1+countNode(p->Lchild)+countNode(p->Rchild);}//***********************************************************************************//求二叉樹的深度template<class T>int depth(TreeNode<T> *& p) //傳遞指標的引用{    if(p == NULL)        return -1;    int h1 = depth(p->Lchild);    int h2 = depth(p->Rchild);    if(h1>h2)return (h1+1);    return h2+1;}//***********************************************************************************//二叉樹的消毀操作//容易混淆的錯誤聲明：void destroy(TreeNode<T>* p) 這種聲明會建立一個局部的臨時對象來儲存傳遞的指標//雖然2個指標都執行同一塊堆空間，delete局部指標 也會刪除二叉樹結構所佔用的堆記憶體//但是全域傳遞的那個指標將會是垃圾指標，會產生不可預料的錯誤//void destroy(TreeNode<T> *& p) 此函數的參數為全域指標的一個別名，代表全域指標rootNode本身//這樣p = NULL;能達到置null 指標的左右//可選的方案是在調用完destroy方法之後，在主函數中執行rootNode = NULL操作template<class T>void destroy(TreeNode<T> *& p)  //傳遞指標的引用,消毀函數，用來消毀二叉樹中的各個結點{    if(p)    {//錯誤 return之後 沒有執行delete p        //return destroy(p->Lchild);        //return destroy(p->Rchild);destroy(p->Lchild);destroy(p->Rchild);//delete只能釋放由使用者通過new方式在堆中申請的記憶體，//是通過變數聲明的方式由系統所聲明的棧記憶體不能使用delete刪除//delete和free函數一樣，不修改它參數對應指標指向的內容，也不修改指標本身，//只是在堆記憶體管理結構中將指標指向的內容標記為可被重新分配        delete p;//堆上記憶體釋放 棧上指標並不銷毀//此時p指向的地址未知,此時執行*p = ? 操作會導致不可預料的錯誤//但是可以重新賦值p = &x;//最好delete之後把P置空p = NULL;    }}//********************************************************************************//主函數的設計 int main (){    TreeNode<int> * rootNode = NULL;    int choiced = 0;    while(true)    {        system("cls"); //清屏        cout<<"\n\n\n                              ---主介面---\n\n\n";        cout<<"                     1、建立二叉樹                2、先序遍曆二叉樹\n";        cout<<"                     3、中序遍曆二叉樹            4、後序遍曆二叉樹\n";        cout<<"                     5、統計結點總數              6、查看樹深度    \n";        cout<<"                     7、消毀二叉樹                0、退出\n\n";        cout<<"             請選擇操作：";        cin>>choiced;        if(choiced == 0)            return 0;        else if(choiced == 1)        {            system("cls");            cout<<"請輸入每個結點，斷行符號確認，並以-1結束：\n";            createBinaryTree(rootNode );        }        else if(choiced == 2)        {            system("cls");            cout<<"先序遍曆二叉樹結果：\n";            preOrder(rootNode);            cout<<endl;            system("pause"); //暫停螢幕        }        else if(choiced == 3)        {            system("cls");            cout<<"中序遍曆二叉樹結果：\n";            inOrder(rootNode);            cout<<endl;            system("pause");        }        else if(choiced == 4)        {            system("cls");            cout<<"後序遍曆二叉樹結果：\n";            postOrder(rootNode);            cout<<endl;            system("pause");        }        else if(choiced == 5)        {            system("cls");            int count = countNode(rootNode);            cout<<"二叉樹中結點總數為"<<count<<endl;            system("pause");        }        else if(choiced == 6)        {            system("cls");            int dep = depth(rootNode);            cout<<"此二叉樹的深度為"<<dep<<endl;            system("pause");        }        else if(choiced == 7)        {            system("cls");            cout<<"二叉樹已被消毀！\n";            destroy(rootNode);            cout<<endl;            system("pause");        }        else         {            system("cls");            cout<<"\n\n\n\n\n\t錯誤選擇！\n";        }            }}

假如本程式要產生的二叉樹如下：

則建立二叉樹輸入的順序為：8 7 5 1 –1 –1 –1 4 –1 –1 6 3 –1 –1 2 –1 -1

除了-1節點之外的就是實際建立的二叉樹

-1不是實際的節點、輸入-1僅表示子節點為空白返回繼續建立其他節點