实验三二叉树的基本操作

实验三二叉树的基本运算

一、实验目的

1、使学生熟练掌握二叉树的逻辑结构和存储结构。

2、熟练掌握二叉树的各种遍历算法。

二、实验内容

题目一：二叉树的基本操作实现（必做题）

[问题描述]

建立一棵二叉树，试编程实现二叉树的如下基本操作：

1. 按先序序列构造一棵二叉链表表示的二叉树T；

2. 对这棵二叉树进行遍历：先序、中序、后序以及层次遍历，分别输出结点的遍历序列；

3. 求二叉树的深度/结点数目/叶结点数目；(选做)

4. 将二叉树每个结点的左右子树交换位置。（选做）

[基本要求]

从键盘接受输入（先序），以二叉链表作为存储结构，建立二叉树（以先序来建立），

[测试数据]

如输入：ABCффDEфGффFффф（其中ф表示空格字符）

则输出结果为

先序：ABCDEGF

中序：CBEGDFA

后序：CGEFDBA

层序：ABCDEFG

[选作内容]

采用非递归算法实现二叉树遍历。

三、算法设计

1、主要思想：根据二叉树的图形结构创建出二叉树的数据结构，然后

用指针对树进行操作，重点掌握二叉树的结构和性质。

2、本程序包含四个模块：

（1）结构体定义

（2）创建二叉树

（3）对树的几个操作

（4）主函数

四、调试分析

这是一个比较简单程序，调试过程中并没有出现什么问题，思路比较清晰

五、实验结果

六、总结

此次上机实验对二叉树进行了以一次实际操作，让我对二叉树有了更深的了解，对二叉树的特性有了更熟悉的认知，让我知

道了二叉树的重要性和便利性，这对以后的编程有更好的帮助。

七、源程序

#include

#include

using namespace std;

#define TElemType char

#define Status int

#define OK 1

#define ERROR 0

typedef struct BiTNode{

TElemType data;

struct BiTNode * lchild, *rchild;

}BiTNode,* BiTree;

Status CreateBiTree(BiTree &T)

{

TElemType ch;

cin >> ch;

if (ch == '#')

T = NULL;

else

{

if (!(T = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode))))

exit(OVERFLOW);

T->data = ch;

CreateBiTree(T->lchild);

CreateBiTree(T->rchild);

}

return OK;

}

Status PreOrderTraverse(BiTree T)

{

if (T)

{

cout << T->data;

if (PreOrderTraverse(T->lchild))

if (PreOrderTraverse(T->rchild))

return OK;

return ERROR;

}

else

return OK;

}

Status InOrderTraverse(BiTree T)

{

if (T)

{

InOrderTraverse(T->lchild);

cout << T->data;

InOrderTraverse(T->rchild);

}

return OK;

}

Status PostOrderTraverse(BiTree T) {

if (T)

{

PostOrderTraverse(T->lchild);

PostOrderTraverse(T->rchild);

cout << T->data;

}

return OK;

}

Status leOrderTraverse(BiTree T)

{

std::queue Q;

if (T == NULL)return ERROR;

else{

Q.push(T);

while (!Q.empty())

{

T = Q.front();

Q.pop();

cout << T->data;

if (T->lchild != NULL)

Q.push(T->lchild);

if (T->rchild != NULL)

Q.push(T->rchild);

}

}

return OK;

}

Status change(BiTree T)

{

BiTree temp = NULL;

if (T->lchild == NULL && T->rchild == NULL) return OK;

else{

temp = T->lchild;

T->lchild = T->rchild;

T->rchild = temp;

}

if (T->lchild)

change(T->lchild);

if (T->rchild)

change(T->rchild);

return OK;

}

int FindTreeDeep(BiTree T){

int deep = 0;

if (T){

int lchilddeep = FindTreeDeep(T->lchild);

int rchilddeep = FindTreeDeep(T->rchild);

deep = lchilddeep >= rchilddeep ? lchilddeep + 1 : rchilddeep + 1;

}

return deep;

}

int main()

{

BiTree T;

CreateBiTree(T);

cout << "先序遍历顺序为：";

PreOrderTraverse(T);

cout << endl;

cout << "中序遍历顺序为：";

InOrderTraverse(T);

cout << endl;

cout << "后序遍历顺序为：";

PostOrderTraverse(T);

cout << endl;

cout << "层序遍历顺序为：";

leOrderTraverse(T);

cout << endl;

cout << "二叉树深度为：" << FindTreeDeep(T)<

cout << "左右子树交换后：";

change(T);

cout << "先序遍历顺序为：";

PreOrderTraverse(T);

cout << endl;

return 0;

}