树和二叉树的操作

河南城建学院计算机与数据科学学院《数据结构》实验报告实验名称：_实验三树和二叉树的操作成绩：______ _____ 专业班级：_ _ 姓名：_李_______ 学号：__0____ _____ 实验日期：2016 年 5 月11 日一、实验目的1．进一步掌握树的结构及非线性特点，递归特点和动态性。

2．进一步巩固对指针的使用和二叉树的三种遍历方法、建立方法。

二、实验内容二叉树的实现和运算（建树、树的三种遍历等）三、实验要求1．用C++/C完成算法设计和程序设计并上机调试通过。

2．撰写实验报告，提供实验结果和数据。

3．分析算法，并简要给出算法设计小结和心得。

四、程序实现1）#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include <string.h>typedef struct BiNode{char s[20];struct BiNode *lchild,*rchild;}BiTNode,*BiTree;char ch,bt[1024];int len=0;void push(char c){if (len<1024)bt[len++] = c;}BiTree Create_RTree(){BiTree T,Q,S;char *p;while(ch!=EOF){ch=getchar();if(ch=='\n'){if(len>0){//输入结束，堆栈中为右节点的值if((Q=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))==NULL)return NULL;memset(Q->s,0x00,sizeof(Q->s));Q->lchild=NULL;Q->rchild=NULL;memcpy(Q->s,bt,len);len =0;return Q;}return NULL;}else if (ch == '('){if((Q=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))==NULL)return NULL;memset(Q->s,0x00,sizeof(Q->s));Q->rchild = NULL;Q->lchild =Create_RTree();ch=getchar();if(ch=='\n') return Q;Q->s[0]=ch;Q->rchild=Create_RTree();return Q;}else if(ch ==')'){if(len>0){if((Q=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))==NULL)return NULL;memset(Q->s,0x00,sizeof(Q->s));Q->lchild=NULL;Q->rchild=NULL;memcpy(Q->s,bt,len);len=0;return Q;}return NULL;}else if(ch =='+'||ch=='-'||ch =='*'||ch =='/'||ch =='^'){if((T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))==NULL)return NULL;if((Q=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))==NULL)return NULL;memset(Q->s,0x00,sizeof(Q->s));memset(T->s,0x00,sizeof(T->s));T->lchild=NULL;T->rchild=NULL;if(len==0){if(ch =='+'||ch =='-'){// 只有+-号前面可以不是数字,此时左节点为空T->s[0]=ch;if((S=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))==NULL)return NULL;memset(S->s,0x00,sizeof(S->s));S->lchild=NULL;S->rchild=NULL;p=S->s;while(1){ch=getchar();if(ch=='+'||ch =='-'||ch =='*'||ch =='/'||ch=='^')break;*p++=ch;}T->rchild=S;}elsereturn NULL;}else{//堆栈中为左节点值memcpy(T->s,bt,len);len =0;}Q->lchild=T;Q->s[0]=ch;if((Q->rchild = Create_RTree()) == NULL)return NULL;elsereturn Q;} elsepush(ch);}return NULL;}BiTNode *Create_RootTree(){BiTree Q,T;while((ch=getchar())!= EOF){if (ch=='\n'){return NULL;}else if(ch==':') //构造根节点：={ch=getchar();if(ch!='=') return NULL;if((Q=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))==NULL)return NULL;memset(Q->s,0x00,sizeof(Q->s));memcpy(Q->s,bt,len);len =0;Q->lchild = NULL;Q->rchild = NULL;if((T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))==NULL)return NULL;T->lchild = Q;memset(T->s,0x00,sizeof(T->s));memcpy(T->s,":=",2);//继续处理:=后面的数据，作为根节点的右节点if((T->rchild=Create_RTree())==NULL)return NULL;return T;}else{push(ch);}}return NULL;}void PreOrderTraverse(BiTree T){if(T){printf("%s ",T->s);PreOrderTraverse(T->lchild);PreOrderTraverse(T->rchild);}elsereturn;}void InOrderTraverse(BiTree T){if(T){InOrderTraverse(T->lchild);printf("%s ",T->s);InOrderTraverse(T->rchild);}else{return;}}void PostOrderTraverse(BiTree T){if(T){PostOrderTraverse(T->lchild);PostOrderTraverse(T->rchild);printf("%s ",T->s);}elsereturn;}int main(){printf("请输入一个中缀表达式：\n");BiTree T=NULL;if((T=Create_RootTree())==NULL)return 0;printf("先序遍历：");PreOrderTraverse(T);printf("\n");printf("中序遍历：");InOrderTraverse(T);printf("\n");printf("后序遍历：");PostOrderTraverse(T);printf("\n");return 0;}2）#include <iostream>#define NULL 0#define Max 50using namespace std;typedef struct node{char data;struct node *lc,*rc;}btnode;void creattree(btnode *&b) {//递归创建二叉树char i;cin>>i;if(i=='#')b=NULL;else{b=(btnode *)malloc(sizeof(btnode));b->data=i;creattree(*&b->lc);creattree(*&b->rc);}}void findleafnode(btnode *b) {//找出所有叶子结点if(b!=NULL){if(b->lc==NULL&&b->rc==NULL)cout<<b->data<<' ';else{findleafnode(b->lc);findleafnode(b->rc);}}}btnode *st[Max];int front,rear=-1;void allpath(btnode *b){ //从叶子结点到根结点的路径if(b!=NULL){rear++;st[rear]=b;//当前结点入栈if(b->lc==NULL&&b->rc==NULL){ //当b为叶子结点时front=rear;while(front>=0){//输出从根节点到叶子结点的路径cout<<st[front]->data<<' ';front--;}cout<<endl;rear--; //栈尾指针退一步//重设栈头指针}else{allpath(b->lc);allpath(b->rc);rear--;}}}void main(){btnode *b;cout<<"请以先序构造一棵树，无结点时以‘#’代替";cout<<endl;creattree(b);cout<<"叶子结点为："<<endl;findleafnode(b);cout<<endl;cout<<"从所有叶子结点到根结点的路径为："<<endl;allpath(b);cout<<"以上路径中第一条最长路径是："<<endl;}五、写出输入数据及运行结果、算法分析1）2）六、心得体会树是常用的数据结构。