Binary tree V1.0

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <math.h>

struct bi_tree // Структура элемента бинарного дерева
{
	struct tree *left; //Указатель на левый узел
	int key; //Ключ в узле дерева
	struct tree *right; //Указатель на правый узел
}bi_tree, *ptr, *ptr1, *root; //Название структуры, два указателя и указатель на корень

void TreeCreation(int *tree_exists); //Создание бинарного дерева

void ElementSearch(int *tree_exists); //Поиск конкретного ключа

void AddingElement(int *tree_exists); //Добавление узла

void Bypass(struct bi_tree *root1); //Прямой обход дерева

void SearchMax(int *tree_exists); //Поиск наибольшего элемента

void DeleteElement(int *tree_exists); //Удаление узла дерева без дочерних узлов

void printTree(struct bi_tree *treePtr, int s);

void main()
{
	int chs;
	int tree_exists = 0; //Флаг, сообщающий о наличии или отсутствии дерева. 0 - дерева нет, 1 - дерево есть
	while (1) //Цикл меню
	{
		printf("Choose function.\n1 - create tree.\n2 - searching key.\n3 - adding new element.\n4 - direct bypass.\n5 - searching max element\n6 - delete one element without any descendants.\n7 - print tree.\n0 - exit.\n");
		scanf("%d", &chs); //Ввод клавиши действия
		switch (chs)
		{
		case 1: //Создание бинарного дерева
		{
			TreeCreation(&tree_exists);
			break;
		}
		case 2: //Поиск конкретного ключа
		{
			ElementSearch(&tree_exists);
			break;
		}
		case 3: //Добавление узла
		{
			AddingElement(&tree_exists);
			break;
		}
		case 4: //Прямой обход дерева
		{
			if (tree_exists == 1) //Если дерево создано - выполнить обход
			{
				Bypass(root);
				printf("\n");
				break;
			}
			else if (tree_exists == 0) //Если дерево не создано - сообщить об этом
			{
				printf("Binary tree doesn't exist. Please create it.");
			}
		}
		case 5: //Поиск наибольшего элемента
		{
			SearchMax(&tree_exists);
			break;
		}
		case 6: //Удаление узла дерева без дочерних узлов
		{
			DeleteElement(&tree_exists);
			break;
		}
		case 7:
		{
			if (tree_exists == 1) //Если дерево создано - выполнить обход
			{
				int s = 0;
				printf("\n\n\n\n\n\nTree:\n");
				printTree(root, s);
				break;
			}
			else if (tree_exists == 0) //Если дерево не создано - сообщить об этом
			{
				printf("Binary tree doesn't exist. Please create it.");
			}
		}
		case 0: //Выход из программы
		{
			printf("Exiting program.\n"); //Выход из программы
			break;
		}
		default: //Если выбранной команды не существует
		{
			printf("This feature doesn't exist. Please try again.\n");
			break;
		}
		}
		if (chs == 0)
			break;
	}
}


void TreeCreation(int *tree_exists) //Создание бинарного дерева
{
	FILE *in;
	int i;
	int temp;
	if (*tree_exists == 1) //Если дерево существует - об этом сообщается
	{
		printf("Tree is already created. Please delete it before.\n");
	}
	else //Иначе
	{
		in = fopen("C:\\test\\SiAODlab5Input.txt", "rt"); //Открываем файл с целочисленной числовой последовательностью в режиме чтения
		if (in == NULL) //Если файл открыть не удалось - выводится сообщение об этом
		{
			printf("Initial file wasn't opened.\n");
			return -1;
		}
		root = malloc(sizeof(struct bi_tree)); //Выделение памяти под корень
		root->left = NULL; //Обнуление указателя на левый потомок
		root->right = NULL; //Обнуление указателя на правый потомок
		fscanf(in, "%d", &temp); //Ввод ключа узла дерева в переменную временного хранения
		root->key = temp; //Запись ключа в узел
		for (i = 1; i < 25; i++) //Создание остальных 24 элементов дерева
		{
			ptr = malloc(sizeof(struct bi_tree)); //Выделение памяти под узел
			ptr->left = NULL; //Обнуление указателя на левый потомок
			ptr->right = NULL; //Обнуление указателя на правый потомок
			fscanf(in, "%d", &temp); //Ввод ключа узла дерева в переменную временного хранения
			ptr->key = temp; //Запись ключа в узел
			ptr1 = root; //Переходим к корню дерева
			while (1)
			{
				if (ptr1->key > ptr->key) //Ключ просматриваемого узла больше ключа добавляемого узла? Если да:
				{
					if (ptr1->left == NULL) //Если левый потомок не существует (проверяется путем проверки равности NULL указателя на левый потомок)
					{
						ptr1->left = ptr; //Добавляемый узел становится левым потомком просматриваемого сейчас узла
						break;
					}
					else //Иначе
					{
						ptr1 = ptr1->left; //Переходим в левый потомок
					}
				}
				else if (ptr1->key < ptr->key) //Если нет: ключ просматриваемого узла меньше ключа добавляемого узла? Если да:
				{
					if (ptr1->right == NULL) //Если правый потомок не существует (проверяется путем проверки равности NULL указателя на правый потомок)
					{
						ptr1->right = ptr; //Добавляемый узел становится правым потомком просматриваемого сейчас узла
						break;
					}
					else //Иначе
					{
						ptr1 = ptr1->right; //Переходим в правый потомок
					}
				}
			}
		}
		printf("Binary tree was successfully created.\n"); //Вывод сообщения об успешном создании дерева
		*tree_exists = 1; //Флаг мпереходит в состояние 1
		fclose(in); //Закрытие файла
	}
}

void ElementSearch(int *tree_exists) //Поиск конкретного ключа
{
	int skey;
	int search = 0;
	if (*tree_exists == 0) //Если дерево не создано - сообщаем об этом
	{
		printf("Binary tree doesn't exist. Please create it.");
	}
	else //Иначе
	{
		printf("Enter the key for searching.\n");
		scanf("%d", &skey); //Вводим искомый ключ
		ptr = root; //Переходим к корню дерева
		while (1)
		{
			if (skey == ptr->key) //Если ключ найден - выводим сообщение об этом, на какой стороне относительно корня находится ключ, и информацию о ево потомках
			{
				printf("Key %d was found. It is on the", skey);
				if (skey < root->key)
				{
					printf(" left ");
				}
				else
				{
					printf(" right ");
				}
				printf("of the root.");
				printf(" Left descendant is");
				if (ptr->left == NULL)
				{
					printf(" not exist "); //Если левого потомка нет - выводим сообщение об этом
				}
				else
				{
					ptr1 = ptr->left;
					printf(" %d ", ptr1->key); //Иначе - выводим его ключ
				}
				printf("and right descendant is");
				if (ptr->right == NULL)
				{
					printf(" not exist.\n"); //Если правого потомка нет - выводим сообщение об этом
				}
				else
				{
					ptr1 = ptr->right;
					printf(" %d.\n", ptr1->key); //Иначе - выводим его ключ
				}
				search = 1;
				break;
			}
			else if (skey < ptr->key) //Если ключ меньше проверяемого узла, переходим в левый потомок
			{
				if (ptr->left != NULL)
					(ptr = ptr->left);
				else
					break;

			}
			else if (skey > ptr->key) //Если ключ больше проверяемого узла, переходим в правый потомок
			{
				if (ptr->right != NULL)
					(ptr = ptr->right);
				else
					break;
			}
		}
		if (search == 0)
		{
			printf("Key wasn't found. It's not an element of tree.\n");
		}
	}
}

void AddingElement(int *tree_exists) //Добавления узла
{
	int new;
	if (*tree_exists == 0) //Если дерево не создано - сообщаем об этом
	{
		printf("Binary tree doesn't exist. Please create it.");
	}
	else //Иначе
	{
		printf("Enter new element.\n");
		scanf("%d", &new); //Вводим значение ключа нового узла
		ptr = malloc(sizeof(struct bi_tree)); //Выделение памяти под узел
		ptr->left = NULL; //Обнуление указателя на левый потомок
		ptr->right = NULL; //Обнуление указателя на правый потомок
		ptr->key = new; //Запись данных в узел
		ptr1 = root; //Переходим к корню дерева
		while (1)
		{
			if (ptr->key > ptr1->key) //Ключ просматриваемого узла больше ключа добавляемого узла? Если да:
			{
				if (ptr1->right == NULL) //Если левый потомок не существует (проверяется путем проверки равности NULL указателя на левый потомок)
				{
					ptr1->right = ptr; //Добавляемый узел становится левым потомком просматриваемого сейчас узла
					printf("Element was successfully added.\n");
					break;
				}
				else //Иначе
					ptr1 = ptr1->right; //Переходим в левый потомок
			}
			else if (ptr->key < ptr1->key) //Ключ просматриваемого узла меньше ключа добавляемого узла? Если да:
			{
				if (ptr1->left == NULL) //Если правый потомок не существует (проверяется путем проверки равности NULL указателя на правый потомок)
				{
					ptr1->left = ptr; //Добавляемый узел становится правым потомком просматриваемого сейчас узла
					printf("Element was successfully added.\n");
					break;
				}
				else //Иначе
					ptr1 = ptr1->left; //Переходим в правый потомок
			}
			else if (ptr1->key == ptr->key) //Если найден такой же ключ - вывод сообщение об этом
			{
				printf("This element is already part of tree. Add another element.\n");
				break;
			}
		}
	}
}

void Bypass(struct bi_tree* root1) //Прямой обход дерева
{
	if (root1) //Начиная с корня, проходим по всем узлам
	{
		printf("%d ", root1->key); //Выводим ключ текущего проверяемого узла
		Bypass(root1->left); //Проходим через все левые поддеревья данного узла
		Bypass(root1->right); //Проходим через все правые поддеревья данного узла
	}
}

void SearchMax(int *tree_exists)  //Поиск наибольшего элемента
{
	if (*tree_exists == 0) //Если дерево не создано - сообщаем об этом
	{
		printf("Binary tree doesn't exist. Please create it.");
	}
	else
	{
		ptr = root; //Переходим к корню дерева
		while (1)
		{
			if (ptr->right != NULL) //До тех пор, пока указатель на правого потомка не станет равен NULL, переходим в правого потомка.
				ptr = ptr->right;
			else //Узел с указателем на правого потомка, равным NULL, и будет наибольшим элементом дерева
			{
				printf("Max element of binary tree is %d.\n", ptr->key);
				break;
			}
		}
	}
}

void DeleteElement(int *tree_exists) //Удаление узла дерева без дочерних узлов
{
	if (*tree_exists == 0) //Если дерево не создано - сообщаем об этом
	{
		printf("Binary tree doesn't exist. Please create it.");
	}
	else
	{
		int l_r = 0;
		if (root->left == NULL && root->right == NULL) //Если потомки у корня отсутствуют - удаляем его и,как следствие, дерево
		{
			printf("Root was the last element of the tree. Tree was deleted.\n");
			*tree_exists = 0; //Флаг существования дерева переводим в 0
			ptr = NULL;
			ptr1 = NULL;
			free(root);
		}
		else
		{
			ptr = root;
			while (1)
			{
				if (ptr->left != NULL) //Перемещаемся в левый потомок в случае его наличия
				{
					ptr1 = ptr;
					ptr = ptr1->left;
					l_r = 0;
				}
				else if (ptr->right != NULL) //В случае наличия правого потомка и отсутствия левого потомка, перемещаемся в потомок потомок
				{
					ptr1 = ptr;
					ptr = ptr1->right;
					l_r = 1;
				}
				else
					break;
			}
			if (l_r == 0) //Если удаляемый узел - левый потомок своего предка, очищаем указатель на левый потомок предка и удаляем узел
			{
				ptr1->left = NULL;
				free(ptr);
				printf("Element was successfully deleted.\n");
			}
			else //Если удаляемый узел - правый потомок своего предка, очищаем указатель на правый потомок предка и удаляем узел
			{
				ptr1->right = NULL;
				free(ptr);
				printf("Element was successfully deleted.\n");
			}
		}
	}
}

void printTree(struct bi_tree *treePtr, int s)
{
	int i;
	if (treePtr != NULL)
	{
		printTree(treePtr->right, s + 3);
		for (i = 0; i < s; i++)
		{
			printf(" ");
		}
		printf("%3d\n", treePtr->key);
		printTree(treePtr->left, s + 3);
	}
}