二叉樹可視化

轉自 http://blog.chinaunix.net/uid-24774106-id-3506024.html

在我前面的一篇博文數據結構之紅黑樹中，提到了數據結構之可視化的重要性。 由於若是咱們能將二叉樹可視化，也能提升加快調試，減小bug。原文給出了print_tree函數，會打印二叉樹，可是旋轉了90度，不優美，不友好。最近學習了下Graphviz這個軟件，學了下怎麼用這個軟件繪製圖片，基本解決了二叉樹的可視化問題。

    我仍是以個人紅黑樹代碼爲例子，寫測試代碼，看下如何將咱們插入產生的紅黑樹可視化。

    咱們看下代碼：

typedef unsigned long long ULL;


void __tree2dot(struct rbtree_node* node,FILE* stream)
{
    if(node->color == RB_BLACK)
    {
        fprintf(stream,"%llu [shape=box];n",*(ULL*)(node->key));
    }

    if(node->left)
    {

        fprintf(stream," %llu -> %llu;n",*(ULL*)(node->key),*(ULL*)(node->left->key));
        __tree2dot(node->left,stream);
    }
    if(node->right)
    {
        fprintf(stream," %llu -> %llu;n",*(ULL*)(node->key),*(ULL*)(node->right->key));
        __tree2dot(node->right,stream);
    }
}
int tree2dot(struct rbtree* tree,char* filename)
{
    assert(tree != NULL && filename != NULL);
    FILE* stream = fopen(filename,"w+");
    if(stream == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "open failed n");
        return -1;
    }

    fprintf(stream,"digraph {n");
    __tree2dot(tree->root,stream);


    fprintf(stream,"}n");
    fclose(stream);

    return 0;

}

    tree2dot接受一個二叉樹和一個文件名做爲入參。負責建立文件 關閉文件和填寫dot文件有向圖的格式頭和尾。

    __tree2dot是遞歸調用，添加父節點到子節點的有向鏈接。咱們由於是紅黑樹，因此添加了這部分處理紅黑結點的代碼：

    if(node->color == RB_BLACK)
    {
        fprintf(stream,"%llu [shape=box];n",*(ULL*)(node->key));
    }

這部分代碼的做用對於黑節點，採用box類型表示節點，對於紅節點，採用默認的橢圓圖形。

比較才能看到進步，咱們比較下新舊兩種方法的輸出：

在看下生成的dot文件（Ubuntu下用XDot打開）

下面這種的優越性，一目瞭然。這個方法目前有個缺點是沒有將NULL節點處理，致使421看不出是386左孩子仍是右孩子，咱們改進下：

 

void process_null_node(struct rbtree_node* node, int nullcount, FILE* stream)
{
        fprintf(stream, " null%d [shape=hexagon];n", nullcount);
        fprintf(stream, " %llu -> null%d;n",*(ULL*)(node->key), nullcount);
}
void __tree2dot(struct rbtree_node* node,FILE* stream)
{
    static int null_node_cnt = 0;
    if(node->color == RB_BLACK)
    {
        fprintf(stream,"%llu [shape=box];n",*(ULL*)(node->key));
    }

    if(node->left)
    {

        fprintf(stream," %llu -> %llu;n",*(ULL*)(node->key),*(ULL*)(node->left->key));
        __tree2dot(node->left,stream);
    }
    else
    {
        process_null_node(node,null_node_cnt++,stream);
    }
    if(node->right)
    {
        fprintf(stream," %llu -> %llu;n",*(ULL*)(node->key),*(ULL*)(node->right->key));
        __tree2dot(node->right,stream);
    }
    else
    {
        process_null_node(node,null_node_cnt++,stream);
    }
}

咱們將NULL節點處理成六邊形，這樣就能完整的看出紅黑樹的狀況了，請看生成的dot文件：

 

完整的代碼在個人github上 ，能夠去下面路徑去取：

https://github.com/manuscola/rbtree

 

參考文獻：

1 Drawing graphs with dot