二叉树的各种基本操作实验报告
数据结构-实验五-二叉树的操作

数据结构实验报告实验五二叉树的操作班级:12卓越6班学号:***********名:***任课教师:***计算机与信息工程学院2014年5月13 日实验五二叉树的操作一、实验目的1.进一步掌握指针变量、动态变量的含义;2.掌握二叉树的结构特征,以及各种存储结构的特点及适用范围;3.掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。
二、实验要求1.按实验内容编写实验的程序,主程序以菜单形式运行。
2.上机调试运行本程序。
3.保存和打印出程序的运行结果,并结合程序进行分析。
4.提交源程序和运行结果。
三、实验内容1.创建以二叉链表作存储结构的二叉树;2.按中序遍历二叉树;3.按层次遍历二叉树;4.计算二叉树的单枝结点数;5.交换二叉树的左右子树。
解://声明类BiTree及定义结构BiNode,文件名为bitree.h#ifndef BITREE_H#define BITREE_H//int num;template <class T>struct BiNode //二叉树的结点结构{T data;BiNode<T> *lchild, *rchild;};template <class T>class BiTree{public:BiTree( ); //构造函数,初始化一棵二叉树,其前序序列由键盘输入~BiTree(void); //析构函数,释放二叉链表中各结点的存储空间BiNode<T>* Getroot(); //获得指向根结点的指针void PreOrder(BiNode<T> *root); //前序遍历二叉树void InOrder(BiNode<T> *root); //中序遍历二叉树void PostOrder(BiNode<T> *root); //后序遍历二叉树void LeverOrder(BiNode<T> *root); //层序遍历二叉树int depth(BiNode<T> *root); //求二叉树的深度void nodenum(BiNode<T> *root); //求二叉树的结点个数void leafnum(BiNode<T> *root); //求二叉树的叶子结点个数void empty( ); //判断二叉树是否为空int printnum( ); // 输出(全部、叶子或单分支)结点数void sbnodenum(BiNode<T> *root); //求二叉树的单分支结点个数void exchangetree(BiNode<T> *root); //交换二叉树的左右子树private:BiNode<T> *root; //指向根结点的头指针BiNode<T> *p;BiNode<T> *Creat( ); //有参构造函数调用void Release(BiNode<T> *root); //析构函数调用int num;};#endif//定义类中的成员函数,文件名为bitree.cpp#include<iostream>#include<string>#include"bietree.h"using namespace std;/**前置条件:二叉树不存在*输入:无*功能:构造一棵二叉树*输出:无*后置条件:产生一棵二叉树*/template<class T>BiTree<T>::BiTree( ){this->num=0;this->root = Creat( );}/**前置条件:二叉树已存在*输入:无*功能:释放二叉链表中各结点的存储空间*输出:无*后置条件:二叉树不存在*/template<class T>BiTree<T>::~BiTree(void){Release(root);}*前置条件:二叉树已存在*输入:无*功能:获取指向二叉树根结点的指针*输出:指向二叉树根结点的指针*后置条件:二叉树不变*/template<class T>BiNode<T>* BiTree<T>::Getroot( ){return root;}/**前置条件:二叉树已存在*输入:无*功能:前序遍历二叉树*输出:二叉树中结点的一个线性排列*后置条件:二叉树不变*/template<class T>void BiTree<T>::PreOrder(BiNode<T> *root) {if(root==NULL) return;else{cout<<root->data<<" ";PreOrder(root->lchild);PreOrder(root->rchild);}}*前置条件:二叉树已存在*输入:无*功能:中序遍历二叉树*输出:二叉树中结点的一个线性排列*后置条件:二叉树不变*/template <class T>void BiTree<T>::InOrder (BiNode<T> *root){if (root==NULL) return; //递归调用的结束条件else{InOrder(root->lchild); //中序递归遍历root的左子树cout<<root->data<<" "; //访问根结点的数据域InOrder(root->rchild); //中序递归遍历root的右子树}}/**前置条件:二叉树已存在*输入:无*功能:后序遍历二叉树*输出:二叉树中结点的一个线性排列*后置条件:二叉树不变*/template <class T>void BiTree<T>::PostOrder(BiNode<T> *root){if (root==NULL) return; //递归调用的结束条件else{PostOrder(root->lchild); //后序递归遍历root的左子树PostOrder(root->rchild); //后序递归遍历root的右子树cout<<root->data<<" "; //访问根结点的数据域}}/**前置条件:二叉树已存在*输入:无*功能:层序遍历二叉树*输出:二叉树中结点的一个线性排列*后置条件:二叉树不变*/template <class T>void BiTree<T>::LeverOrder(BiNode<T> *root){const int MaxSize = 100;int front = 0;int rear = 0; //采用顺序队列,并假定不会发生上溢BiNode<T>* Q[MaxSize];BiNode<T>* q;if (root==NULL) return;else{Q[rear++] = root;while (front != rear){q = Q[front++];cout<<q->data<<" ";if (q->lchild != NULL) Q[rear++] = q->lchild;if (q->rchild != NULL) Q[rear++] = q->rchild;}}}/**前置条件:空二叉树*输入:数据ch;*功能:初始化一棵二叉树,构造函数调用*输出:无*后置条件:产生一棵二叉树*/template <class T>BiNode<T>* BiTree<T>::Creat( ){BiNode<T>* root;T ch;cout<<"请输入创建一棵二叉树的结点数据"<<endl;cin>>ch;if (ch=="#") root = NULL;else{root = new BiNode<T>; //生成一个结点root->data=ch;root->lchild = Creat( ); //递归建立左子树root->rchild = Creat( ); //递归建立右子树}return root;}/**前置条件:二叉树已经存在*输入:无*功能:释放二叉树的存储空间,析构函数调用*输出:无*后置条件:二叉树不存在*/template<class T>void BiTree<T>::Release(BiNode<T>* root){if (root != NULL){Release(root->lchild); //释放左子树Release(root->rchild); //释放右子树delete root;}}/**前置条件:二叉树已经存在*输入:无*功能:求二叉树的深度*输出:二叉树的深度*后置条件:二叉树不变*/template<class T>int BiTree<T>::depth(BiNode<T> *root){int n,m;if(root==NULL) return 0;else{n=depth(root->lchild); //左子树的深度m=depth(root->rchild); //右子树的深度if (n>m)return n+1;elsereturn m+1;}}/**前置条件:二叉树已经存在*输入:无*功能:求二叉树的结点个数*输出:二叉树的结点个数*后置条件:二叉树不变*/template<class T>void BiTree<T>::nodenum(BiNode<T> *root){if(root==NULL) return;else{num++;nodenum(root->lchild); //左子树的结点个数nodenum(root->rchild); //右子树的结点个数}}*前置条件:二叉树已经存在*输入:无*功能:求二叉树2 的叶子结点个数*输出:二叉树的叶子结点个数*后置条件:二叉树不变*/template<class T>void BiTree<T>::leafnum(BiNode<T> *root){if(root==NULL) return;else{if(!(root->lchild) && !(root->rchild)) //判断是否为叶子结点num++;leafnum(root->lchild); //左子树中的叶子结点个数leafnum(root->rchild); //右子树中的叶子结点个数}}/*将全局变量num初始化为0*/template<class T>void BiTree<T>::empty( ){num=0;}输出全局变量num的值*/template<class T>int BiTree<T>::printnum( ){return num;}/**前置条件:二叉树已经存在*输入:无*功能:求二叉树的单分支结点个数*输出:二叉树的单分支结点个数*后置条件:二叉树不变*/template<class T>void BiTree<T>::sbnodenum(BiNode<T> *root){if(root==NULL) return;else{if((!(root->lchild) && (root->rchild))||((root->lchild) && !(root->rchild))) //判断是否为叶子结点num++;sbnodenum(root->lchild); //左子树中的叶子结点个数sbnodenum(root->rchild); //右子树中的叶子结点个数}}/**前置条件:二叉树已经存在*输入:无*功能:交换二叉树的左右子树*输出:无*后置条件:二叉树左右子树交换*/template<class T>void BiTree<T>::exchangetree(BiNode<T> *root){if(root==NULL) return;else{if((root->rchild)&&(root->lchild)) //判断左右叶子结点都存在{ p=root->lchild;root->lchild=root->rchild;root->rchild=p;}exchangetree(root->lchild); //左子树中的叶子结点个数exchangetree(root->rchild); //右子树中的叶子结点个数}}/* BiNode<T> * Q[20];BiNode<T> *q;int front=-1;int rear=-1;int n=0;int m=0;Q[++rear]=root;if(root==NULL)cout<<0;else{while(front!=rear){q=Q[++front];if(q->lchild==NULL && q->rchild!=NULL)m++;if(q->lchild!=NULL && q->rchild==NULL)n++;if(q->lchild!=NULL) Q[++rear]=q->lchild;if(q->rchild!=NULL) Q[++rear]=q->rchild;}}cout<<"单分支节点的个数为:"<<m+n<<endl;*///二叉树的主函数,文件名为bitreemain.cpp#include<iostream>#include<string>#include"bietree.cpp"using namespace std;void main(){BiTree<string> bt; //创建一棵树BiNode<string>* root = bt.Getroot( ); //获取指向根结点的指针int s=-1;while(s!=0){cout<<"1.前序遍历"<<endl;cout<<"2.中序遍历"<<endl;cout<<"3.后序遍历"<<endl;cout<<"4.层序遍历"<<endl;cout<<"5.树的深度"<<endl;cout<<"6.叶子节点个数"<<endl;cout<<"7.单分支结点个数"<<endl;cout<<"8.左右子树交换后的结果"<<endl;cout<<"0.退出"<<endl;cin>>s;switch(s){ case 1:bt.PreOrder(root);cout<<endl;break;case 2:bt.InOrder(root);cout<<endl;break;case 3:bt.PostOrder(root);cout<<endl;break;case 4:bt.LeverOrder(root);cout<<endl;break;case 5:cout<<"树的深度为:"<<bt.depth(root)<<endl;break;case 6:bt.empty();bt.leafnum(root);cout<<"叶子结点个数为:"<<bt.printnum()<<endl;break;case 7:bt.empty();bt.sbnodenum(root);cout<<"单分支结点个数为:"<<bt.printnum()<<endl;break;case 8:bt.empty();bt.exchangetree(root);cout<<"左右子树交换后的结果:";bt.PreOrder(root);cout<<endl;break;case 0:exit(0);}}}。
实验报告:二叉树

实验报告:二叉树第一篇:实验报告:二叉树实验报告二叉树一实验目的1、进一步掌握指针变量,动态变量的含义;2、掌握二叉树的结构特性以及各种存储结构的特点及适用范围。
3、掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。
4、熟悉各种存储结构的特征以及如何应用树结构解决具体问题。
二实验原理树形结构是一种应用十分广泛和重要的非线性数据结构,是一种以分支关系定义的层次结构。
在这种结构中,每个数据元素至多只有一个前驱,但可以有多个后继;数据元素之间的关系是一对多的层次关系。
树形结构主要用于描述客观世界中具有层次结构的数据关系,它在客观世界中大量存在。
遍历二叉树的实质是将非线性结构转为线性结构。
三使用仪器,材料计算机 2 Wndows xp 3 VC6.0四实验步骤【问题描述】建立一个二叉树,请分别按前序,中序和后序遍历该二叉树。
【基本要求】从键盘接受输入(按前序顺序),以二叉链表作为存储结构,建立二叉树(以前序来建立),并采用递归算法对其进行前序,中序和后序遍历,将结果输出。
【实现提示】按前序次序输入二叉树中结点的值(一个整数),0表示空树,叶子结点的特征是其左右孩子指针为空。
五实验过程原始记录基本数据结构描述; 2 函数间的调用关系;用类C语言描述各个子函数的算法;附录:源程序。
六试验结果分析将实验结果分析、实验中遇到的问题和解决问题的方法以及关于本实验项目的心得体会,写在实验报告上。
第二篇:数据结构-二叉树的遍历实验报告实验报告课程名:数据结构(C语言版)实验名:二叉树的遍历姓名:班级:学号:时间:2014.11.03一实验目的与要求1.掌握二叉树的存储方法2.掌握二叉树的三种遍历方法3.实现二叉树的三种遍历方法中的一种二实验内容• 接受用户输入一株二叉树• 输出这株二叉树的前根, 中根, 后根遍历中任意一种的顺序三实验结果与分析//*********************************************************** //头文件#include #include //*********************************************************** //宏定义#define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW 0//*********************************************************** typedef struct BiTNode { //二叉树二叉链表存储结构char data;struct BiTNode *lChild,*rChild;}BiTNode,*BiTree;//******************************** *************************** int CreateBiTree(BiTree &T){ //按先序次序输入二叉中树结点的值,空格表示空树//构造二叉链表表示的二叉树T char ch;fflush(stdin);scanf(“%c”,&ch);if(ch==' ')T=NULL;else{ if(!(T=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode))))return(OVERFLOW);T->data=ch;Creat eBiTree(T->lChild);CreateBiTree(T->rChild);} return(OK);} //********************************************************* void PreOrderTraverse(BiTree T){ //采用二叉链表存储结构,先序遍历二叉树的递归算法if(T){ printf(“%c”,T->data);PreOrderTraverse(T->lChild);PreOrd erTraverse(T->rChild);} } /***********************************************************/ void InOrderTraverse(BiTree T){ //采用二叉链表存储结构,中序遍历二叉树的递归算法if(T){ InOrderTraverse(T->lChild);printf(“%c”,T->data);InOrderT raverse(T->rChild);} }//*********************************************************** void PostOrderTraverse(BiTree T){ //采用二叉链表存储结构,后序遍历二叉树的递归算法if(T){ PostOrderTraverse(T->lChild);PostOrderTraverse(T->rChild) ;printf(“%c”,T->data);} }//*********************************************************** void main(){ //主函数分别实现建立并输出先、中、后序遍历二叉树printf(“please input your tree follow the PreOrder:n”);BiTNode *Tree;CreateBiTree(Tree);printf(“n先序遍历二叉树:”);PreOrderTraverse(Tree);printf(“n中序遍历二叉树:”);InOrderTraverse(Tree);printf(“n后序遍历二叉树:”);PostOrderTraverse(Tree);}图1:二叉树的遍历运行结果第三篇:数据结构二叉树操作验证实验报告班级:计算机11-2 学号:40 姓名:朱报龙成绩:_________实验七二叉树操作验证一、实验目的⑴ 掌握二叉树的逻辑结构;⑵ 掌握二叉树的二叉链表存储结构;⑶ 掌握基于二叉链表存储的二叉树的遍历操作的实现。
二叉树的各种基本操作实验报告范文

二叉树的各种基本操作实验报告范文a.输入完全二叉树的先序序列,用#代表虚结点(空指针),如ABD###CE##F##建立二叉树,实现先序、中序和后序以及按层次遍历序列。
b.求所有叶子及结点总数。
掌握二叉树的存储实现;掌握二叉树的遍历思想;掌握二叉树的常见算法的程序实现。
实目项型验项二叉树的操作目类综合型完成时间2022-11-2实验目的及要求掌握二叉树的存储实现;掌握二叉树的遍历思想;掌握二叉树的常见算法的程序实现。
(实验步骤【实验过程】实验步骤、绘图、记录、数据、分析、结果)实验过程】实验步骤、绘图、记录、数据、分析、结果)(实验内容:实验内容:a.输入完全二叉树的先序序列,用#代表虚结点(空指针)如ABD###CE##F##建,立二叉树,实现先序、中序和后序以及按层次遍历序列。
b.求所有叶子及结点总数。
实验步骤:实验步骤:#include<tdio.h>#include<tdlib.h>#defineMA某10#defineSTACK_INIT_SIZE40//存储空间初始分配量#defineSTACKINCREMENT10//存储空间分配增量typedeftructBiTNode{chardata;tructBiTNode某lchild;tructBiTNode某rchild;}BiTNode,某BiTree;//将BiTree定义为指向二叉链表结点结构的指针类型BiTNode某bt;typedeftruct{BiTree某bae;inttop;inttackize;}SqStack;typedeftruct{BiTree某bae;a.输入完全二叉树的先序序列,用#代表虚结点(空指针),如ABD###CE##F##建立二叉树,实现先序、中序和后序以及按层次遍历序列。
b.求所有叶子及结点总数。
掌握二叉树的存储实现;掌握二叉树的遍历思想;掌握二叉树的常见算法的程序实现。
二叉树的基本操作实验报告

二叉树的基本操作实验报告学号姓名实验日期 2012-12-26实验室计算机软件技术实验指导教师设备编号 401实验内容二叉树的基本操作一实验题目实现二叉树的基本操作的代码实现二实验目的1、掌握二叉树的基本特性2、掌握二叉树的先序、中序、后序的递归遍历算法3、通过求二叉树的深度、度为2的结点数和叶子结点数等算法三实习要求(1)认真阅读书上给出的算法(2)编写程序并独立调试四、给出二叉树的抽象数据类型ADT BinaryTree{//数据对象D:D是具有相同特性的数据元素的集合。
//数据关系R:// 若D=Φ,则R=Φ,称BinaryTree为空二叉树;// 若D?Φ,则R={H},H是如下二元关系;// (1)在D中存在惟一的称为根的数据元素root,它在关系H下无前驱; // (2)若D-{root}?Φ,则存在D-{root}={D1,Dr},且D1?Dr =Φ; // (3)若D1?Φ,则D1中存在惟一的元素x1,<root,x1>?H,且存在D1上的关系H1 ?H;若Dr?Φ,则Dr中存在惟一的元素xr,<root,xr>?H,且存在上的关系Hr ?H;H={<root,x1>,<root,xr>,H1,Hr};// (4)(D1,{H1})是一棵符合本定义的二叉树,称为根的左子树;(Dr,{Hr})是一棵符合本定义的二叉树,称为根的右子树。
//基本操作:CreateBiTree( &T, definition ) // 初始条件:definition给出二叉树T的定义。
// 操作结果:按definiton构造二叉树T。
BiTreeDepth( T )// 初始条件:二叉树T存在。
// 操作结果:返回T的深度。
PreOrderTraverse( T, visit() ) // 初始条件:二叉树T存在,Visit是对结点操作的应用函数。
二叉树的各种基本运算的实现实验报告

二叉树的各种基本运算的实现实验报告
一、实验目的
实验目的为了深入学习二叉树的各种基本运算,通过操作实现二叉树的建立、存储、查找、删除、遍历等各种基本运算操作。
二、实验内容
1、构造一个二叉树。
我们首先用一定的节点来构建一棵二叉树,包括节点的左子节点和右子节点。
2、实现查找二叉树中的节点。
在查找二叉树中的节点时,我们根据二叉树的特点,从根节点开始查找,根据要查找的节点的值与根节点的值的大小的关系,来决定接下来查找的方向,直到找到要查找的节点为止。
3、实现删除二叉树中的节点。
在删除二叉树节点时,我们要做的是找到要删除节点的父节点,然后让父节点的链接指向要删除节点的子节点,有可能要删除节点有一个子节点,有可能有两个极点,有可能没有子节点,我们要根据每种情况进行处理,来保持二叉树的结构不变。
4、对二叉树进行遍历操作。
二叉树的遍历有多种方法,本实验使用的是先序遍历。
首先从根节点出发,根据先序遍历的顺序,先访问左子树,然后再访问右子树,最后访问根节点。
三、实验步骤
1、构建二叉树:
我们用一个数组代表要构建的二叉树,第一项为根节点,第二项和第三项是根节点的子节点。
数据结构与算法实验——二叉树基本操作

二叉树基本操作实验报告实验名称二叉树基本操作实验目的1.熟悉二叉树结点的结构和二叉树的基本操作;2.掌握二叉树每种操作的具体实现;3.学会利用递归方法编写对二叉树这种递归数据结构进行处理的算法;4.在二叉树基本操作的基础上掌握对二叉树的一些其它操作的具体实现方法;5.掌握构造哈夫曼树以及哈夫曼编码的方法。
实验内容编制一个演示二叉树创建、遍历、计算等操作的程序。
问题描述用数据结构相关知识,实现二叉树的定义和操作。
该程序包括二叉树结构类型以及对二叉树操作的具体的函数定义(包括:初始化二叉树、清空二叉树、检查二叉树是否为空、遍历二叉树(先序、后序、中序、层次)、求二叉树的深度、求二叉树所有节点数)。
问题分析该实验是基于C语言和数据结构知识基础的对二叉树的基本操作的检验,无需设计复杂的算法,程序语句也相对简单。
因此,我直接按要求定义了对二叉树操作的具体函数,并于主函数中实现对应的功能调用,其中,功能选择靠switch语句实现。
实验步骤1.需求分析本演示程序用VC++编写,完成二叉树的生成、遍历、计算等基本操作。
①输入的形式和输入值的范围:以字符(其中‘#’表示虚节点)的形式输入,以创建二叉树;在输入二叉树节点前,必须先确定该序列能正确创建二叉树。
②输出的形式:在所有三种操作中都显示操作是否正确以及操作后二叉树的内容。
③程序所能达到的功能:完成二叉树的生成、遍历(包括先序、后序、中序、层次四种方式)、计算等基本操作。
④测试数据:创建操作中依次输入a,b,d,#,g,#,#,#,c,e,#,#,f,#,#生成一个二叉树。
2.概要设计1)为了实现上述程序功能,需要定义二叉树的抽象数据类型:ADT BitTree {数据对象:由一个根节点和两个互不相交的左右子树构成数据关系:结点具有相同的数据类型及层次结构基本操作:Void BinTreeInit(BitTree *T)初始条件:无操作结果:初始化一棵二叉树Void BinTreeCreat(BitTree *T)初始条件:二叉树T已存在操作结果:按先序次序创建一棵二叉树2)本程序包含7个函数:①主函数main() ②初始化二叉树函数BinTreeInit() ③建立一棵二叉树函数BinTreeCreat() ④先序遍历函数PreOrderTraverse() ⑤中序遍历函数InOrderTraverse()⑥后序遍历函数PostOrderTraverse()⑦层次遍历函数LevelOrderTraverse()⑧求二叉树深度函数Countlevel()⑨检验空树函数BinTreeEmpty()⑩求节点数函数 Countnode()函数说明#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef char Datatype;typedef struct NodeType{Datatype data;struct NodeType *lchild;struct NodeType *rchild;}BiTNode;typedef BiTNode * BinTree;//初始化二叉树。
数据结构二叉树实验报告

数据结构二叉树实验报告二叉树是一种常用的数据结构,它在计算机科学中有着广泛的应用。
本文将介绍二叉树的定义、基本操作以及一些常见的应用场景。
一、二叉树的定义和基本操作二叉树是一种特殊的树形结构,它的每个节点最多有两个子节点。
一个节点的左子节点称为左子树,右子节点称为右子树。
二叉树的示意图如下:```A/ \B C/ \D E```在二叉树中,每个节点可以有零个、一个或两个子节点。
如果一个节点没有子节点,我们称之为叶子节点。
在上面的示例中,节点 D 和 E 是叶子节点。
二叉树的基本操作包括插入节点、删除节点、查找节点和遍历节点。
插入节点操作可以将一个新节点插入到二叉树中的合适位置。
删除节点操作可以将一个指定的节点从二叉树中删除。
查找节点操作可以在二叉树中查找指定的节点。
遍历节点操作可以按照一定的顺序遍历二叉树中的所有节点。
二、二叉树的应用场景二叉树在计算机科学中有着广泛的应用。
下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 二叉搜索树二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它的每个节点的值都大于其左子树中的节点的值,小于其右子树中的节点的值。
二叉搜索树可以用来实现快速的查找、插入和删除操作。
它在数据库索引、字典等场景中有着重要的应用。
2. 堆堆是一种特殊的二叉树,它的每个节点的值都大于或小于其子节点的值。
堆可以用来实现优先队列,它在任务调度、操作系统中的内存管理等场景中有着重要的应用。
3. 表达式树表达式树是一种用来表示数学表达式的二叉树。
在表达式树中,每个节点可以是操作符或操作数。
表达式树可以用来实现数学表达式的计算,它在编译器、计算器等场景中有着重要的应用。
4. 平衡二叉树平衡二叉树是一种特殊的二叉树,它的左子树和右子树的高度差不超过1。
平衡二叉树可以用来实现高效的查找、插入和删除操作。
它在数据库索引、自平衡搜索树等场景中有着重要的应用。
三、总结二叉树是一种常用的数据结构,它在计算机科学中有着广泛的应用。
本文介绍了二叉树的定义、基本操作以及一些常见的应用场景。
数据结构实验三——二叉树基本操作及运算实验报告

《数据结构与数据库》实验报告实验题目二叉树的基本操作及运算一、需要分析问题描述:实现二叉树(包括二叉排序树)的建立,并实现先序、中序、后序和按层次遍历,计算叶子结点数、树的深度、树的宽度,求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目,以及二叉树常用运算。
问题分析:二叉树树型结构是一类重要的非线性数据结构,对它的熟练掌握是学习数据结构的基本要求。
由于二叉树的定义本身就是一种递归定义,所以二叉树的一些基本操作也可采用递归调用的方法。
处理本问题,我觉得应该:1、建立二叉树;2、通过递归方法来遍历(先序、中序和后序)二叉树;3、通过队列应用来实现对二叉树的层次遍历;4、借用递归方法对二叉树进行一些基本操作,如:求叶子数、树的深度宽度等;5、运用广义表对二叉树进行广义表形式的打印。
算法规定:输入形式:为了方便操作,规定二叉树的元素类型都为字符型,允许各种字符类型的输入,没有元素的结点以空格输入表示,并且本实验是以先序顺序输入的。
输出形式:通过先序、中序和后序遍历的方法对树的各字符型元素进行遍历打印,再以广义表形式进行打印。
对二叉树的一些运算结果以整型输出。
程序功能:实现对二叉树的先序、中序和后序遍历,层次遍历。
计算叶子结点数、树的深度、树的宽度,求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目。
对二叉树的某个元素进行查找,对二叉树的某个结点进行删除。
测试数据:输入一:ABC□□DE□G□□F□□□(以□表示空格),查找5,删除E预测结果:先序遍历ABCDEGF中序遍历CBEGDFA后序遍历CGEFDBA层次遍历ABCDEFG广义表打印A(B(C,D(E(,G),F)))叶子数3 深度5 宽度2 非空子孙数6 度为2的数目2 度为1的数目2查找5,成功,查找的元素为E删除E后,以广义表形式打印A(B(C,D(,F)))输入二:ABD□□EH□□□CF□G□□□(以□表示空格),查找10,删除B预测结果:先序遍历ABDEHCFG中序遍历DBHEAGFC后序遍历DHEBGFCA层次遍历ABCDEFHG广义表打印A(B(D,E(H)),C(F(,G)))叶子数3 深度4 宽度3 非空子孙数7 度为2的数目2 度为1的数目3查找10,失败。
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printf("%2c",bt->data);
}
}
void LeverlOrderTraverse(BiTree bt)
{//层次遍历二叉树
SqQueue Q;
BiTree p;
if(bt)
{
InitQueue(Q);
EnQueue(Q,bt);
{
printf("%2c",bt->data);
}
else
{
if(bt->lchild)
{
PutOutLeaf(bt->lchild);
}
if(bt->rchild)
{
PutOutLeaf(bt->rchild);
}
}
}
}
void CountNodes(BiTree bt,int &n)
{//输出总的节点数
printf("\n中序遍历二叉树非递归算法\n");
InOrderTraverse2(bt);
printf("\n后序遍历二叉树递归算法\n");
PostOrderTraverse1(bt);
printf("\n后序遍历二叉树非递归算法\n");
PostOrderTraverse2(bt);
printf("\n层次遍历二叉树\n");
if(bt)
{
n++;
CountNodes( bt->lchild,n);
CountNodes( bt->rchild,n);
}
}
void main()
{
int n=0;
printf("先序建立二叉树,'#'代表虚结点\n");
printf("请输入你所建立二叉树的字符串\n");
PreCreatBiTree(bt);
exit(0);
}
e=S.base[--S.top];
}//Pop
int GetTop(SqStack S, BiTree &e)
{
//若栈不空则用e返回S的栈顶元素
if (S.top==0)
{
printf("栈空");
return 0;//栈为空
}
else
{
e=S.base[S.top-1];
return 1;
if (!S.base) exit (0); //存储分配失败
S.top=0; //空表长度为0
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; //初始存储容量
}//InitStack
int StackEmpty(SqStack &S)
{
//判断栈S是否是空栈,是返回1,否则返回0
if(S.top==0)
printf("<---遍历二叉树--->\n");
printf("先序遍历二叉树递归算法\n");
PreOrderTraverse1(bt);
printf("\n先序遍历二叉树非递归算法\n");
PreOrderTraverse2(bt);
printf("\n中序遍历二叉树递归算法\n");
InOrderTraverse1(bt);
void InOrderTraverse2(BiTree bt)
{//非递归对bt进行中序遍历
if(bt)
{
SqStack S;
BiTree p;
InitStack(S);
Push(S, bt); //根指针进栈
while(!StackEmpty(S))
{
while(GetTop(S,p)&&p)//栈顶元素非空
int stacksize;
}SqStack;
typedef struct
{
BiTree *base;
int front;
int rear;
}SqQueue;
void InitStack(SqStack &S)
{
//构造一个空栈S
S.base=(BiTree*) malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(BiTree));
return 1;
else return 0;
}//StcakEmpty
void Push(SqStack &S, BiTree e)
{
//插入元素e为新的栈顶元素,
if (S.top>=S.stacksize)
{//栈满追加空间
S.base=(BiTree*) realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(BiTree));
if(!S.base)
exit(0);//存储分配失败
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
S.base[S.top++]=e;
}//Push
void Pop(SqStack &S,BiTree &e)
{
//若栈不空则删除S的栈顶元素,并用e返回其值
if (S.top==0)
{
printf("栈空"); //栈为空
Push(S,p->lchild); //向左一直走到尽头
Pop(S,p);//空指针退栈
//对左子树操作完毕,再判断右子树
if(!StackEmpty(S))//栈非空
{
GetTop(S,p);
Push(S,p->rchild);//右孩子入栈
if(GetTop(S,p)&&p==NULL)
{
Pop(S,p); //空结点出栈
}
}//GetTop
void InitQueue(SqQueue &Q)
{//构建新队列Q
Q.base=(BiTree*)malloc(MAX * sizeof(BiTree));
Q.front=Q.rear=0;
}
int QueueEmpty(SqQueue Q)
{//判断队列是否是一个空队列
if(Q.front==Q.rear)
void PreOrderTraverse2(BiTree bt)
{
//非递归对bt进行先序遍历
SqStack S;
BiTree p;
if(bt){
InitStack(S);
Push(S, bt);//根指针进栈
while(!StackEmpty(S))
{
while(GetTop(S,p) && p)
{
char data;
struct BiTNode *lchild;
struct BiTNode *rchild;
}BiTNode,*BiTree;//将BiTree定义为指向二叉链表结点结构的指针类型
BiTNode *bt;
typedef struct {
BiTree *base;
int top;
Push(S, p->lchild); //向左一直走到尽头
Pop(S, p);//空指针退栈
if(!StackEmpty(S))
{
Popபைடு நூலகம்S,p);
printf("%2c",p->data);
Push(S, p->rchild);
}//if
}//while
}//if
}// InOrderTraverse
LeverlOrderTraverse(bt);
printf("\n叶子结点是\n");
PutOutLeaf(bt);
CountNodes(bt,n);
printf("\n结点总数是:%d",n);
printf("\n");
}实验运行结果
教师批阅评语:
成绩评定
教师签名:年月日
优秀
良好
中等
及格
不及格
实验项目
二叉树的操作
项目类型
综合型
完成时间
2009-11-2
实验目的及要求
掌握二叉树的存储实现;掌握二叉树的遍历思想;掌握二叉树的常见算法的程序实现。
【实验过程】(实验步骤、绘图、记录、数据、分析、结果)
实验内容:
a.输入完全二叉树的先序序列,用#代表虚结点(空指针),如ABD###CE##F##建立二叉树,实现先序、中序和后序以及按层次遍历序列。
Pop(S,p); //左右孩子处理完了
printf("%2c",p->data);//访问根结点
while(!StackEmpty(S)&&GetTop(S,q)&&q->rchild==p)
//并且刚刚访问的结点为栈顶元素的右孩子时,让栈顶元素出栈并访问他
{
Pop(S,p);
printf("%2c",p->data);
{
printf("%2c",p->data);
Push(S, p->lchild);
} //向左一直走到尽头
Pop(S,p);//空指针退栈
if(!StackEmpty(S))