#include<iostream>    
#include<queue>    
#include<stack>    
using namespace std;    //二叉樹結點的描述    
typedef struct BiTNode  
{    char data;    struct BiTNode *lchild, *rchild;      //左右孩子    
}BiTNode,*BiTree;    //按先序遍歷創建二叉樹    
//BiTree *CreateBiTree()     //返回結點指針類型    
//void CreateBiTree(BiTree &root)      //引用類型的參數    
void CreateBiTree(BiTNode **root)    //二級指針作為函數參數    
{    char ch; //要插入的數據    scanf("\n%c", &ch);  //cin>>ch;    if(ch=='#')  *root = NULL;  else  {  *root = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));  (*root)->data = ch;  printf("請輸入%c的左孩子：",ch);  CreateBiTree(&((*root)->lchild));  printf("請輸入%c的右孩子：",ch);  CreateBiTree(&((*root)->rchild));  }  
}  //前序遍歷的算法程序    
void PreOrder(BiTNode *root)  
{    if(root==NULL)    return ;    printf("%c ", root->data); //輸出數據    PreOrder(root->lchild); //遞歸調用，前序遍歷左子樹    PreOrder(root->rchild); //遞歸調用，前序遍歷右子樹    
}    //中序遍歷的算法程序    
void InOrder(BiTNode *root)    
{    if(root==NULL)  return ;  InOrder(root->lchild); //遞歸調用，前序遍歷左子樹    printf("%c ", root->data); //輸出數據    InOrder(root->rchild); //遞歸調用，前序遍歷右子樹    
}    //后序遍歷的算法程序    
void PostOrder(BiTNode *root)  
{  if(root==NULL)  return ;  PostOrder(root->lchild);      //遞歸調用，前序遍歷左子樹    PostOrder(root->rchild);      //遞歸調用，前序遍歷右子樹    printf("%c ", root->data);    //輸出數據      
}    /*  
二叉樹的非遞歸前序遍歷，前序遍歷思想：先讓根進棧，只要棧不為空，就可以做彈出操作，  
每次彈出一個結點，記得把它的左右結點都進棧，記得右子樹先進棧，這樣可以保證右子樹在棧中總處于左子樹的下面。  
*/    
void PreOrder_Nonrecursive(BiTree T)     //先序遍歷的非遞歸      
{    if(!T)      return ;      stack<BiTree> s;    s.push(T);    while(!s.empty())    {    BiTree temp = s.top();    cout<<temp->data<<" ";    s.pop();    if(temp->rchild)    s.push(temp->rchild);    if(temp->lchild)    s.push(temp->lchild);    }    
}    void PreOrder_Nonrecursive1(BiTree T)     //先序遍歷的非遞歸   
{  if(!T)    return ;  stack<BiTree> s;  BiTree curr = T;  while(curr != NULL || !s.empty())  {  while(curr != NULL)  {  cout<<curr->data<<"  ";  s.push(curr);  curr = curr->lchild;  }  if(!s.empty())  {  curr = s.top();  s.pop();  curr = curr->rchild;  }  }  
}  void PreOrder_Nonrecursive2(BiTree T)     //先序遍歷的非遞歸    
{    if(!T)  return ;    stack<BiTree> s;    while(T)          // 左子樹上的節點全部壓入到棧中    {    s.push(T);    cout<<T->data<<"  ";    T = T->lchild;    }    while(!s.empty())    {            BiTree temp = s.top()->rchild;  // 棧頂元素的右子樹    s.pop();                        // 彈出棧頂元素    while(temp)          // 棧頂元素存在右子樹，則對右子樹同樣遍歷到最下方    {    cout<<temp->data<<"  ";    s.push(temp);    temp = temp->lchild;    }    }    
}    void InOrderTraverse1(BiTree T)   // 中序遍歷的非遞歸    
{    if(!T)    return ;    BiTree curr = T;    // 指向當前要檢查的節點    stack<BiTree> s;  while(curr != NULL || !s.empty())  {  while(curr != NULL)  {  s.push(curr);  curr = curr->lchild;  }//while  if(!s.empty())  {  curr = s.top();  s.pop();  cout<<curr->data<<"  ";  curr = curr->rchild;  }  }  
}  void InOrderTraverse(BiTree T)   // 中序遍歷的非遞歸    
{    if(!T)    return ;    stack<BiTree> s;    BiTree curr = T->lchild;    // 指向當前要檢查的節點    s.push(T);    while(curr != NULL || !s.empty())    {    while(curr != NULL)    // 一直向左走    {    s.push(curr);    curr = curr->lchild;    }    curr = s.top();    s.pop();    cout<<curr->data<<"  ";    curr = curr->rchild;    }    
}    void PostOrder_Nonrecursive1(BiTree T)  // 后序遍歷的非遞歸      
{      stack<BiTree> S;      BiTree curr = T ;           // 指向當前要檢查的節點    BiTree previsited = NULL;    // 指向前一個被訪問的節點    while(curr != NULL || !S.empty())  // 棧空時結束      {      while(curr != NULL)            // 一直向左走直到為空    {      S.push(curr);      curr = curr->lchild;      }      curr = S.top();    // 當前節點的右孩子如果為空或者已經被訪問，則訪問當前節點    if(curr->rchild == NULL || curr->rchild == previsited)      {      cout<<curr->data<<"  ";      previsited = curr;      S.pop();      curr = NULL;      }      else    curr = curr->rchild;      // 否則訪問右孩子    }      
}     void PostOrder_Nonrecursive(BiTree T)  // 后序遍歷的非遞歸     雙棧法    
{      stack<BiTree> s1 , s2;      BiTree curr ;           // 指向當前要檢查的節點    s1.push(T);    while(!s1.empty())  // 棧空時結束      {    curr = s1.top();    s1.pop();    s2.push(curr);    if(curr->lchild)    s1.push(curr->lchild);    if(curr->rchild)    s1.push(curr->rchild);    }    while(!s2.empty())    {    printf("%c ", s2.top()->data);    s2.pop();    }    
}    int visit(BiTree T)    
{    if(T)    {    printf("%c ",T->data);    return 1;    }    else    return 0;    
}    void LeverTraverse(BiTree T)   //方法一、非遞歸層次遍歷二叉樹     
{    queue <BiTree> Q;    BiTree p;    p = T;    if(visit(p)==1)    Q.push(p);    while(!Q.empty())    {    p = Q.front();    Q.pop();    if(visit(p->lchild) == 1)     Q.push(p->lchild);    if(visit(p->rchild) == 1)    Q.push(p->rchild);    }    
}    
void LevelOrder(BiTree BT)     //方法二、非遞歸層次遍歷二叉樹     
{    BiTNode *queue[10];//定義隊列有十個空間    if (BT==NULL)    return;    int front,rear;    front=rear=0;    queue[rear++]=BT;    while(front!=rear)//如果隊尾指針不等于對頭指針時    {    cout<<queue[front]->data<<"  ";  //輸出遍歷結果    if(queue[front]->lchild!=NULL)  //將隊首結點的左孩子指針入隊列    {    queue[rear]=queue[front]->lchild;    rear++;    //隊尾指針后移一位    }    if(queue[front]->rchild!=NULL)    {    queue[rear]=queue[front]->rchild;    //將隊首結點的右孩子指針入隊列    rear++;   //隊尾指針后移一位    }    front++;    //對頭指針后移一位    }    
}    int depth(BiTNode *T)   //樹的深度    
{    if(!T)    return 0;    int d1,d2;    d1=depth(T->lchild);    d2=depth(T->rchild);    return (d1>d2?d1:d2)+1;    //return (depth(T->lchild)>depth(T->rchild)?depth(T->lchild):depth(T->rchild))+1;    
}    
int CountNode(BiTNode *T)    
{    if(T == NULL)    return 0;    return 1+CountNode(T->lchild)+CountNode(T->rchild);    
}    int main(void)    
{    BiTNode *root=NULL; //定義一個根結點    int flag=1,k;    printf("                     本程序實現二叉樹的基本操作。\n");    printf("可以進行建立二叉樹，遞歸先序、中序、后序遍歷，非遞歸先序、中序遍歷及非遞歸層序遍歷等操作。\n");    while(flag)    {    printf("\n");    printf("|--------------------------------------------------------------|\n");    printf("|                    二叉樹的基本操作如下:                     |\n");    printf("|                        0.創建二叉樹                          |\n");    printf("|                        1.遞歸先序遍歷                        |\n");    printf("|                        2.遞歸中序遍歷                        |\n");    printf("|                        3.遞歸后序遍歷                        |\n");    printf("|                        4.非遞歸先序遍歷                      |\n");    printf("|                        5.非遞歸中序遍歷                      |\n");    printf("|                        6.非遞歸后序遍歷                      |\n");    printf("|                        7.非遞歸層序遍歷                      |\n");    printf("|                        8.二叉樹的深度                        |\n");    printf("|                        9.二叉樹的結點個數                    |\n");    printf("|                        10.退出程序                            |\n");    printf("|--------------------------------------------------------------|\n");    printf("                        請選擇功能：");    scanf("%d",&k);    switch(k)    {    case 0:    printf("請建立二叉樹并輸入二叉樹的根節點：");    CreateBiTree(&root);    break;    case 1:    if(root)    {    printf("遞歸先序遍歷二叉樹的結果為：");    PreOrder(root);    printf("\n");    }    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    case 2:    if(root)    {    printf("遞歸中序遍歷二叉樹的結果為：");    InOrder(root);    printf("\n");    }    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    case 3:    if(root)    {    printf("遞歸后序遍歷二叉樹的結果為：");    PostOrder(root);    printf("\n");    }    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    case 4:    if(root)    {    printf("非遞歸先序遍歷二叉樹：");    PreOrder_Nonrecursive1(root);    printf("\n");    }    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    case 5:    if(root)    {    printf("非遞歸中序遍歷二叉樹：");    InOrderTraverse1(root);    printf("\n");    }    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    case 6:    if(root)    {    printf("非遞歸后序遍歷二叉樹：");    PostOrder_Nonrecursive(root);    printf("\n");    }    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    case 7:    if(root)    {    printf("非遞歸層序遍歷二叉樹：");    //LeverTraverse(root);    LevelOrder(root);    printf("\n");    }    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    case 8:    if(root)    printf("這棵二叉樹的深度為：%d\n",depth(root));    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    case 9:    if(root)    printf("這棵二叉樹的結點個數為：%d\n",CountNode(root));    else    printf("          二叉樹為空！\n");    break;    default:    flag=0;    printf("程序運行結束，按任意鍵退出！\n");    }    }    system("pause");    return 0;    
}