typedef char BTDataType;

typedef struct BinaryTreeNode
{
	BTDataType _data;
	struct BinaryTreeNode* _left;
	struct BinaryTreeNode* _right;
}BTNode;




typedef BTNode* QDataType;
// 鏈式結構：表示隊列 
typedef struct QListNode
{
	struct QListNode* _next;
	QDataType _data;
}QNode;

// 隊列的結構 
typedef struct Queue
{
	QNode* _front;
	QNode* _rear;
}Queue;




BTNode* CreateBTNode(BTDataType x);
// 通過前序遍歷的數組"ABD##E#H##CF##G##"構建二叉樹
BTNode* BinaryTreeCreate(BTDataType* a, int n, int* pi);
// 二叉樹銷毀
void BinaryTreeDestory(BTNode** root);
// 二叉樹節點個數
int BinaryTreeSize(BTNode* root);
// 二叉樹葉子節點個數
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root);
// 二叉樹第k層節點個數
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k);
// 二叉樹查找值為x的節點
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x);
// 二叉樹前序遍歷 
void BinaryTreePrevOrder(BTNode* root);
// 二叉樹中序遍歷
void BinaryTreeInOrder(BTNode* root);
// 二叉樹后序遍歷
void BinaryTreePostOrder(BTNode* root);



// 初始化隊列 
void QueueInit(Queue* q);
// 隊尾入隊列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data);
// 隊頭出隊列 
void QueuePop(Queue* q);
// 獲取隊列頭部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q);
// 獲取隊列隊尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q);
// 獲取隊列中有效元素個數 
int QueueSize(Queue* q);
// 檢測隊列是否為空，如果為空返回非零結果，如果非空返回0 
int QueueEmpty(Queue* q);
// 銷毀隊列 
void QueueDestroy(Queue* q);



// 層序遍歷
void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root);
// 判斷二叉樹是否是完全二叉樹
int BinaryTreeComplete(BTNode* root);

// 初始化隊列 
void QueueInit(Queue* q)
{
	assert(q);
	q->_front = q->_rear = NULL;
}
// 隊尾入隊列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{
	assert(q);
	QNode *newnode = ((QNode*)malloc(sizeof(QNode)));
	newnode->_data = data;
	newnode->_next = NULL;
	if (q->_rear == NULL)
	{
		q->_front = q->_rear = newnode;
	}
	else
	{
		q->_rear->_next = newnode;
		//q->_rear = q->_rear->_next;
		q->_rear = newnode;
	}
}
// 隊頭出隊列 
void QueuePop(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(!QueueEmpty(q));
	if (q->_front == q->_rear)
	{
		free(q->_front);
		//free(q->_rear);
		q->_front = q->_rear = NULL;
	}
	else
	{
		QNode *cur = q->_front->_next;
		free(q->_front);
		q->_front = cur;
	}
}
// 獲取隊列頭部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(!QueueEmpty(q));
	return q->_front->_data;
}
// 獲取隊列隊尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(!QueueEmpty(q));
	return q->_rear->_data;
}
// 獲取隊列中有效元素個數 
int QueueSize(Queue* q)
{
	assert(q);
	int size = 0;
	QNode* cur = q->_front;
	while (cur)
	{
		++size;
		cur = cur->_next;
	}
	return size;
}
// 檢測隊列是否為空，如果為空返回非零結果，如果非空返回0 
int QueueEmpty(Queue* q)
{
	assert(q);
	return q->_front == NULL ? 1 : 0;
}
// 銷毀隊列 
void QueueDestroy(Queue* q)
{
	assert(q);
	QNode *cur = q->_front;
	while (cur)
	{
		QNode *next = cur->_next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	q->_front = q->_rear = NULL;
}






BTNode* CreateBTNode(BTDataType x)
{
	BTNode *node = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	node->_data = x;
	node->_left = NULL;
	node->_right = NULL;
	return node;
}


// 通過前序遍歷的數組"ABD##E#H##CF##G##"構建二叉樹
BTNode* BinaryTreeCreate(BTDataType* a, int n, int* pi)
{
	if (a[*pi] == '#')
	{
		return NULL;
	}
	BTNode *node = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
	node->_data = a[*pi];
	++*pi;
	node->_left = BinaryTreeCreate(a, n, pi);
	++*pi;
	node->_right = BinaryTreeCreate(a, n, pi);
	return node;
}
// 二叉樹銷毀
void BinaryTreeDestory(BTNode** root)
{
	if (*root != NULL)
	{
		if ((*root)->_left) // 有左孩子
			BinaryTreeDestory(&(*root)->_left); // 銷毀左孩子子樹
		if ((*root)->_right) // 有右孩子
			BinaryTreeDestory(&(*root)->_right); // 銷毀右孩子子樹

		free(*root); // 釋放根結點
		*root = NULL; // 空指針賦NULL
	}
}
// 二叉樹節點個數
int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	return BinaryTreeSize(root->_left) + BinaryTreeSize(root->_right) + 1;
}
// 二叉樹葉子節點個數
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (root->_left == NULL&&root->_right == NULL)
	{
		return 1;
	}
	return BinaryTreeLeafSize(root->_left) + BinaryTreeLeafSize(root->_right);
}
// 二叉樹第k層節點個數
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (k == 1)
	{
		return 1;
	}
	return BinaryTreeLevelKSize(root->_left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->_right, k - 1);
}
// 二叉樹查找值為x的節點
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
	if (root == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	if (root->_data == x)
	{
		return root;
	}
	BTNode* ret=BinaryTreeFind(root->_left,x);
	if (ret != NULL)
	{
		return ret;
	}
	ret = BinaryTreeFind(root->_right, x);
	if (ret != NULL)
	{
		return ret;
	}
	return NULL;
}
// 二叉樹前序遍歷 
void BinaryTreePrevOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		//printf("NULL  ");
		return;
	}
	printf("%c  ", root->_data);
	BinaryTreePrevOrder(root->_left);
	BinaryTreePrevOrder(root->_right);
}
// 二叉樹中序遍歷
void BinaryTreeInOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		//printf("NULL  ");
		return;
	}
	BinaryTreeInOrder(root->_left);
	printf("%c  ", root->_data);
	BinaryTreeInOrder(root->_right);
}
// 二叉樹后序遍歷
void BinaryTreePostOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		//printf("NULL  ");
		return;
	}
	BinaryTreePostOrder(root->_left);
	BinaryTreePostOrder(root->_right);
	printf("%c  ", root->_data);
}
// 層序遍歷
void BinaryTreeLevelOrder(BTNode* root)
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	if (root)
	{
		QueuePush(&q, root);
	}
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode *front = QueueFront(&q);
		QueuePop(&q);
		printf("%c  ", front->_data);
		if (front->_left)
		{
			QueuePush(&q, front->_left);
		}
		if (front->_right)
		{
			QueuePush(&q, front->_right);
		}
	}
}
// 判斷二叉樹是否是完全二叉樹
int BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	if (root)
	{
		QueuePush(&q, root);
	}
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode *front = QueueFront(&q);
		QueuePop(&q);
		if (front == NULL)
		{
			break;
		}
		printf("%s ", front->_data);
		if (front->_left)
		{
			QueuePush(&q, front->_left);
		}
		if (front->_right)
		{
			QueuePush(&q, front->_right);
		}
	}
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode *front = QueueFront(&q);
		QueuePop(&q);
		if (front != NULL)
		{
			return 0;
		}
	}
	return 1;

}