#include
#include
#include
 
#define  MaxSize 20

typedef struct BiTNode
{
 int data;
 struct BiTNode *lchild, *rchild;
}BiTNode,*BiTree;

//建立二叉树
void CreateBiTree(BiTree *T)
{
 char ch;
 scanf("%c",&ch);
 getchar();
 if(ch==' ')
 {
  printf("不产生子树。\n");
  *T=NULL;
 }
 else
 {
  if(!(*T=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode))))
  {
   printf("分配空间失败");
   return;
  }//生成一个新节点
  (*T)->data = ch;
  printf("产生左右子树。\n");
  CreateBiTree(&(*T)->lchild);                          
  CreateBiTree(&(*T)->rchild);                           
 }
}

//递归前序遍历
void Preorder(BiTNode *T)
 {
  if(T)
  {
   printf("%c ",T->data);
   Preorder(T->lchild);                               
   Preorder(T->rchild);                             
  }
}

//递归中序遍历
void Inorder(BiTNode *T)
{
  if(T)
  {
   Inorder(T->lchild);
   printf("%c ",T->data);
   Inorder(T->rchild);
  }
}

//递归后序遍历
void Postorder(BiTNode *T)
{
 if(T)
 {
  Postorder(T->lchild);
  Postorder(T->rchild);
  printf("%c ",T->data);
 }
}

//非递归前序遍历
void NPreorder(BiTNode *T)
 {
 BiTNode *stack[MaxSize],*p;
 int top=-1;
  if(T)
  {
   top++;
   stack[top]=T;    //根节点进栈
   while(top>-1)   //栈不为空时循环
   {
    p=stack[top];  //退栈并访问该节点
    top--;
    printf("%c ",p->data);
    if(p->rchild)     //右孩子进栈
    {
     top++;
     stack[top]=p->rchild;
    }
    if(p->lchild)    //左孩子进栈
    {
     top++;
     stack[top]=p->lchild;
    }
   }                         
  }
}

//非递归中序遍历
void NInorder(BiTNode *T)
{
 BiTNode *stack[MaxSize],*p;
 int top=-1;
 p=T;
 while(p||top!=-1)
 {
  if(p)
  {
   top++;
   stack[top]=p;
   p=p->lchild;
  }  //根节点进栈，遍历左子树
  else  //根节点退栈，访问根节点，遍历右子树
  {
   p=stack[top];
   top--;
   printf("%c ",p->data);
   p=p->rchild;
  }
 }
}

//非递归后序遍历
void NPostorder(BiTNode *T)
{
 BiTNode *stack[MaxSize],*p;
 int flag,top=-1;
 do
 {
  while(T)
  {
   top++;
   stack[top]=T;
   T=T->lchild;
  } //所有左节点进栈
  p=NULL;  //p总是指向当前节点的前一个已经访问过的节点
  flag=1;  //flag为1表示当前节点已经访问过了
  while(top!=-1 && flag)
  {
   T=stack[top];
   if(T->rchild==p) //右子树不存在或者已经被访问过时
   {
    printf("%c ",T->data);
    top--;
    p=T;        //调整p指针
   }
   else
   {
    T=T->rchild;
    flag=0; //调整访问标志
   }
  }
 } while(top!=-1);
}

//层次遍历二叉树
void Translever(BiTNode *T)
{
 struct node
 {
  BiTNode *vec[MaxSize];
  int f,r;    //r为队尾，f为队头
 }queue;
 BiTNode *p;
 p=T;
 queue.f=0;
 queue.r=0;
 if(T)
  printf("%c ", p->data);
 queue.vec[queue.r]=p;
 queue.r=queue.r+1;
 while(queue.flchild)
  {
   printf("%c ",p->lchild->data);
   queue.vec[queue.r]=p->lchild;
   queue.r=queue.r+1;
  }
  if(p->rchild)
  {
   printf("%c ",p->rchild->data);
   queue.vec[queue.r]=p->rchild;
   queue.r=queue.r+1;
  }
 }
 printf("\n");
}

//求二叉树的深度
int Depth(BiTNode *T)
{
 int dep1,dep2;
 if(T==NULL)
  return(0);
 else
 {
  dep1=Depth(T->lchild);
  dep2=Depth(T->rchild);
  if(dep1>dep2)
   return(dep1+1);
  else
   return(dep2+1);
 }
}

//输出二叉树
void Disptree(BiTNode *T)
{
 if(T)
 {
  printf("%c",T->data);
        if(T->lchild || T->rchild)
  {
   printf("(");
   Disptree(T->lchild);
   if(T->rchild)
    printf(",");
   Disptree(T->rchild);
   printf(")");
  }
 }
}
 
void main()
{
 BiTree T=NULL;
 char j;
 int sign = 1;

 printf("本程序可以进行建立二叉树、递归与非递归先序、中序、后序
遍历二叉树、层次遍历二叉树、输出二叉树的扩展序列的操作。\n");
　　　　printf("请将二叉树的先序序列输入以建立二叉树，叶子节点用
          空格代替。\n");
 printf("您必须一个一个地输入字符。\n");
 while(sign)
 {
  printf("请选择: \n");
  printf("0.生成二叉树   1.求二叉树的深度\n");
  printf("2.递归先序遍历  3.非递归先序遍历\n");
  printf("4.递归中序遍历  5.非递归中序遍历\n");
  printf("6.递归后序遍历  7.非递归后序遍历\n");
  printf("8.层次遍历  9.输出二叉树的广义表形式\n");
  printf("q.退出程序\n");
  scanf("%c",&j);
  getchar();
  switch(j)
  {
  case '0':
   printf("生成二叉树:");
   CreateBiTree(&T);
   printf("\n");
   printf("\n");
   break;
  case '1':
   if(T)
   {
    printf("此二叉树的深度为:");
    printf("%d",Depth(T));
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else printf("二叉树为空!\n");
   break;
  case '2':
   if(T)
   {
    printf("递归先序遍历二叉树:");
    Preorder(T);
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else
    printf("二叉树为空!\n");
   break;
        case '3':
   if(T)
   {
    printf("非递归先序遍历二叉树:");
    NPreorder(T);
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else
    printf("二叉树为空!\n");
   break;
  case '4':
   if(T)
   {
    printf("递归中序遍历二叉树:");
    Inorder(T);
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else printf("二叉树为空!\n");
   break;
  case '5':
   if(T)
   {
    printf("非递归中序遍历二叉树:");
    NInorder(T);
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else printf("二叉树为空!\n");
   break;
  case '6':
   if(T)
   {
    printf("递归后序遍历二叉树:");
    Postorder(T);
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else printf("二叉树为空!\n");
   break;
  case '7':
   if(T)
   {
    printf("非递归后序遍历二叉树:");
    NPostorder(T);
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else printf("二叉树为空!\n");
   break;
        case '8':
   if(T)
   {
    printf("层次遍历二叉树:");
    Translever(T);
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else printf("二叉树为空!\n");
   break;
  case '9':
   if(T)
   {
    printf("输出二叉树:");
    Disptree(T);
    printf("\n");
    printf("\n");
   }
   else printf("二叉树为空!\n");
   break;
  default:
   sign=0;
   printf("程序运行结束，按任意键退出!\n");
  }
 }
}