SharedSchoolSpace/作业/数据结构-金健/C++/第五章作业/bitree.cpp

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// Created by 423A35C7 on 2023-11-12.
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// #include <functional>
// #include <list>
#include <cassert>
#include <queue>
#include <string>

struct Node {
    int num = 0;
    std::string text;
    // 线索化的标记
    bool if_left_chain = false;
    bool if_right_chain = false;
    // 左右子树或前驱后继
    Node* left = nullptr;
    Node* right = nullptr;

    Node(int num, const std::string& text)
        : num(num),
          text(text) {
    }

    ~Node() {
        remove_left();
        remove_right();
    }

    void remove_left() {
        if (left != nullptr && !if_left_chain) {
            // delete the node
            left->~Node();
            // delete the memory
            delete left;
            // set the pointer to nullptr
            left = nullptr;
        }
    }

    void remove_right() {
        if (right != nullptr && !if_right_chain) {
            // delete the node
            right->~Node();
            // delete the memory
            delete right;
            // set the pointer to nullptr
            right = nullptr;
        }
    }

};
class BiTree {
   Node *find(int num) {
        Node *temp;
        // 遍历查找num
        for (temp = head; temp && temp->num < num; temp = temp->right);
        return temp;
    }

    void insert_left(Node *parent, const std::string& text) {
        // 断言parent不为空
        assert(parent != nullptr);
        // parent->remove_left();
        // 如果parent->left为空，则插入新节点
        if (parent->left == nullptr)
            parent->left = new Node {0, text};
        else
            insert_right(parent->left, text);
    }

    void insert_right(Node *parent, const std::string& text) {
        // 断言parent不为空
        assert(parent != nullptr);
        // 记录tail
        Node *tail = parent;
        // 遍历查找tail->right
        for (; !tail->if_right_chain && tail->right; tail = tail->right);
        // 插入新节点
        tail->right = new Node {0, text};
        tail->if_right_chain = false;
    }
public:
   Node *head;
    int length = 0;
    BiTree() {
        // 初始化头节点
        this->head = new Node(0, "");
        // 初始化节点数量
        this->length = 1;
    }
    ~BiTree() {
        // 删除头节点的左右子节点
        this->head->remove_left();
        this->head->remove_right();
        // 删除头节点
        delete this->head;
    }

    void update() {
        // 左节点入队，出队时扩展到所有的右节点
        std::queue<Node*> q;
        Node *current = head, *next = head->left;
        int current_num = 0;
        // while (!q.empty()) {
            // current->if_right_chain = true;
            // current->right = q.front();
            // current = q.front();
            // q.pop();
            // Node *next = current;
            // for (; next && !next->if_right_chain;  current = next, next = next->right) {
            //     next->num = current_num++;
            //     if (next->left) {
            //         q.push(next->left);
            //     }
            // }
       // 当前节点为空，则跳出循环
        while (current) {
            // 当前节点的编号
            current->num = current_num++;
            // 如果当前节点有左子节点，则将左子节点放入队列
            if (current->left) {
                q.push(current->left);
            }

            // 发生间断，从队列中重新取值
            if (!current->right || current->if_right_chain) {
                // 如果当前节点没有右子节点，或者当前节点已经处理完右子节点，则跳出循环
                if (q.empty()) break;
                // 从队列中取出下一个节点
                next = q.front();
                // 从队列中删除该节点
                q.pop();
                // 标记当前节点是线索化右子节点
                current->if_right_chain = true;
            } else {
                // 标记当前节点不是线索化右子节点
                current->if_right_chain = false;
            }
            // 将当前节点的右子节点设置为下一个节点
            current->right = next;
            // 将当前节点设置为下一个节点
            current = next;
            // 将下一个节点设置为下一个节点的右子节点
            next = next->right;
        }
        // 更新树的层数
        this->length = current_num;
    }

   void insert(int num, std::queue<std::string> &children) {
        // 找到要插入的父节点
        Node *parent = this->find(num);
        // 断言父节点不为空
        assert(parent != nullptr);
        // 如果子节点为空，则直接返回
        if (children.empty()) return;
        // 插入左子节点
        this->insert_left(parent, children.front());
        // 从队列中弹出第一个子节点
        children.pop();
        // 将父节点指向左子节点
        parent = parent->left;
        // 如果队列不为空，则插入右子节点
        while (!children.empty()) {
            this->insert_right(parent, children.front());
            // 从队列中弹出第一个子节点
            children.pop();
            // 将父节点指向右子节点
            parent = parent->right;
        }
        // 更新树的序号
        this->update();
    }
};