如何在控制台中正确显示二叉搜索树？

Question

我正在尝试在控制台中显示 BST。这是我的代码（这是代码的修改版本：Printing Level Order Binary Search Tree Formatting）：

string printLevel(node *root, int level, string gap) {
  if (!root) {
    return gap + "-" + gap;
  }
  if (level==1) {
    stringstream out;
    out<<root->value;
    return gap + out.str() + gap;
  } else if (level>1) {
    string leftStr = printLevel(root->left, level-1, gap);
    string rightStr = printLevel(root->right, level-1, gap);
    return leftStr + " " + rightStr;
  } else return "";
}

void printLevelOrder (node* root, int depth) {
  for (int i=1; i<=depth; i++) {
    string gap="";
    for (int j=0; j<pow(2,depth-i)-1; j++) {
      gap+=" ";
    }
    string levelNodes = printLevel(root, i, gap);
    cout<<levelNodes<<endl;
  }
}

例如结果应该是这样的：

       4
   1       6
 -   2   5   - 
- - - 3 - - - -

但实际上是：

       4       
   1       6
 -   2   5   -
- - 3 - - -

如果我没有正确理解，当程序到达空叶子时递归停止，因此结果中的较低级别缺少“ - ”。但是我怎么知道我应该在较低的层次上画多少呢？如何使这项工作？

Answer 1

这是我的代码。它打印得很好，可能不是完全对称。 小说明：

• 第一个函数 - 逐级打印（根 lv -> 离开 lv）
• 第二个函数 - 到新行开头的距离
• 第三个函数 - 打印节点并计算两次打印之间的距离；

---

void Tree::TREEPRINT()
{
    int i = 0;
    while (i <= treeHeight(getroot())){
        printlv(i);
        i++;
        cout << endl;
    }
}

void Tree::printlv(int n){
    Node* temp = getroot();
    int val = pow(2, treeHeight(root) -n+2);
    cout << setw(val) << "";
    prinlv(temp, n, val);
}

void Tree::dispLV(Node*p, int lv, int d)
{
    int disp = 2 * d;
    if (lv == 0){
        if (p == NULL){

            cout << " x ";
            cout << setw(disp -3) << "";
            return;
        }
        else{
            int result = ((p->key <= 1) ? 1 : log10(p->key) + 1);
            cout << " " << p->key << " ";
            cout << setw(disp - result-2) << "";
        }
    }
    else
    {
        if (p == NULL&& lv >= 1){
            dispLV(NULL, lv - 1, d);
            dispLV(NULL, lv - 1, d);
        }
        else{
            dispLV(p->left, lv - 1, d);
            dispLV(p->right, lv - 1, d);
        }
    }
}   

输入：

50-28-19-30-29-17-42-200-160-170-180-240-44-26-27

输出：https://i.stack.imgur.com/TtPXY.png

Answer 2

void BinaryTree::Display(TreeNode *current, int indent)
{
    if (current != nullptr)
    {
        Display(current->left, indent + 4);
        if (indent > 0)
            cout << setw(indent) << " ";
        cout << current->value << endl;
        Display(current->right, indent + 4);
    }
}

从左到右而不是自上而下打印树。

            1
        2
    3
        4
5
        6
    7
            8
        12
            18

Answer 3

我对代码进行了检测以查看出错的地方（因为在浏览器中运行了调试器...），您可以实时看到它here。重现的功能是：

string printLevel(node *root, int level, string gap) {
  if (root == 0) {
    cout << ".. printLevel - " << root << ": " << gap << "-" << gap << "\n";
    return gap + "-" + gap;
  }
  if (level==1) {
    stringstream out;
    out<<root->value;
    cout << ".. printLevel - " << root << ": " << gap << root->value << gap << "\n";
    return gap + out.str() + gap;
  } else if (level>1) {
    string leftStr = printLevel(root->left, level-1, gap);
    string rightStr = printLevel(root->right, level-1, gap);

    cout << ".. printLevel - " << root << ": '" << leftStr << "', '" << rightStr << "'\n";
    return leftStr + " " + rightStr;
  } else return "";
}

这是一个有趣的输出：

.. printLevel - <none>: -
.. printLevel - <none>: -
.. printLevel - { 3, <none>, <none> }: 3
.. printLevel - { 2, <none>, { 3, <none>, <none> } }: '-', '3'
.. printLevel - { 1, <none>, { 2, <none>, { 3, <none>, <none> } } }: '-', '- 3'

所以，问题在于，只要root 为 0，您就会短路，这实际上是一个问题：- 不是正确的输出，除非 level 是 1。

root 为 0 和 root 不为 0 之间的唯一区别是您无法从中读取值（因此可以将其替换为 -）；但是，您只有在 level 为 1 时才真正读取该值（请注意，您也可能尝试读取 left 或 right），因此没有理由测试 root == 0，除非您在 @ 987654336@分行。

然后让我们稍微重新排序：

string printLevel(node *root, int level, string gap) {
  if (level==1) {
//    if (root == 0) {
//      cout << ".. printLevel - " << root << ": " << gap << "-" << gap << "\n";
//      return gap + "-" + gap;
//    }
    stringstream out;
    out<<root->value;
    cout << ".. printLevel - " << root << ": " << gap << root->value << gap << "\n";
    return gap + out.str() + gap;
  } else if (level>1) {
//    string leftStr = printLevel(root ? root->left : 0, level-1, gap);
//    string rightStr = printLevel(root ? root->right : 0, level-1, gap);

    cout << ".. printLevel - " << root << ": '" << leftStr << "', '" << rightStr << "'\n";
    return leftStr + " " + rightStr;
  } else return "";
}

注意：我用“cmets”“突出显示”了修改后的行。

现在，树可以正确打印了。