数据结构课程设计树与二叉树的转换

《数据结构》课程设计报告设计题目：_树与二叉树的转换___姓名：_______李锦_____________学号：________211214011_______专业：_______物联网工程_______院系：_______计算机科学与技术_______班级：__________1205___________指导教师：_________高秀梅______ 2014年 2 月14 日目录一、问题描述 (2)二、基本要求 (2)三、概要设计 (2)四、数据结构设计 (2)五、算法设计 (3)1、算法分析 (3)2、算法实现 (3)六、程序测试与实现 (6)1、函数之间的调用关系 (6)2、主程序 (6)3、测试数据 (8)4、测试结果 (8)七、调试分析 (10)八、遇到的问题及解决办法 (10)九、心得体会 (10)一、问题描述完成树与二叉树的转换二、基本要求1、树采用双亲表示法2、能够将树转换为二叉树3、对转换的二叉树进行算法设计统计人一结点的孩子数4、利用转换的二叉树计算树的高度三、概要设计操作集合：(1) CTreeNode *SearchCTree(CTreeNode *root ,char data) 查找树结点(2) CTreeNode *CreateSTree() 生成树(3) void preorderTree(CTreeNode *ctroot) 树的遍历(4) void PrintTree(CTreeNode *troot,int depth) 树的输出(5 void initQueueCTree(QueueCTree *&q) 初始化树队列(6) void initQueueBTree(QueueBTree *&q) 初始化二叉树队列（7）void TreeToBTree(CTreeNode *ctroot,BTreeNode *&btroot) //树转化为二叉树ctroot指向树的根节点，btroot,指向二叉树的根四、数据结构设计struct CTreeNode//树节点的类型{char data;//数据域，采用char星struct CTreeNode *children[DEGREE];//指向孩子节点的指针域};struct BTreeNode{char data;//数据域BTreeNode *lchild,*rchild;//左右孩子节点的指针};//树队列结构体类型struct QueueCTree{CTreeNode *CTreeArray[MAX_NODE_NUM];//结构体指针数组，存放节点的地址//struct nodeCTree *next;int CTreeFront,CTreeRear;};//二叉树队列结构类型struct QueueBTree{BTreeNode *BTreeArray[MAX_NODE_NUM];//结构体指针数组，存放节点的地址//struct nodeBTree *next;int BTreeFront,BTreeRear;};五、算法设计1、算法分析将树转换成二叉树的步骤是：（1）加线。

就是在所有兄弟结点之间加一条连线；（2）抹线。

就是对树中的每个结点，只保留他与第一个孩子结点之间的连线，删除它与其它孩子结点之间的连线；（3）旋转。

就是以树的根结点为轴心，将整棵树顺时针旋转一定角度，使之结构层次分明。

2、算法实现void TreeToBTree(CTreeNode *ctroot,BTreeNode *&btroot)//树转化为二叉树ctroot 指向树的根节点，btroot,指向二叉树的跟{QueueCTree *VisitedCTreeNodes;QueueBTree *VisitedBTreeNodes;//辅助队列initQueueCTree(VisitedCTreeNodes);initQueueBTree(VisitedBTreeNodes);//初始化队列CTreeNode *ctnode;BTreeNode *btnode,*p,*LastSibling;int i;btroot=new BTreeNode;//添加开辟内存空间语句btroot->data=ctroot->data;//树的根节点作为二叉树的根节点btroot->lchild=btroot->rchild=NULL;addQueueCTree(VisitedCTreeNodes,ctroot);//树的跟节点入队addQueueBTree(VisitedBTreeNodes,btroot);//二叉树的跟节点入队while(!QueueCTreeEmpty(VisitedCTreeNodes)){ctnode=delQueueCTree(VisitedCTreeNodes);//树节点出队btnode=delQueueBTree(VisitedBTreeNodes);//二叉树节点出队for(i=0;i<DEGREE;i++)//访问节点所有的孩子节点{if(ctnode->children[i]==NULL)//孩子节点访问完毕break;p=new BTreeNode;//分配二叉树节点p->data=ctnode->children[i]->data;p->lchild=p->rchild=NULL;if(i==0)btnode->lchild=p;//长子，作为父节点的做孩子elseLastSibling->rchild=p;//作为上一个兄弟节点的右孩子LastSibling=p;addQueueCTree(VisitedCTreeNodes,ctnode->children[i]);//树节点进队列addQueueBTree(VisitedBTreeNodes,p);//二叉树节点进门队列}3、算法流程图六、程序测试与实现1、函数之间的调用关系2、主程序int main(){CTreeNode *Tree;BTreeNode *BTree;int x=0;char n,i,j,k;while(1){p:n=menu();if(n=='1'){while(1){i=Treemenu();switch(i){case '1':Tree=CreateSTree();break;case '2':PrintTree(Tree,10);cout<<"\n\t\t按任意键返回...\n";getch();break;case '3':preorderTree(Tree);cout<<"\n\t\t按任意键返回...\n";getch();break;case '4':goto p;break;}}}if(n=='2'){TreeToBTree(Tree,BTree);while(1){j=Btreemenu();switch(j){case '1':PrintIn(BTree,5);cout<<"\n\t\t按任意键返回...\n";getch();break;case '2':Preorder(BTree);cout<<"\n\t\t按任意键返回...\n";getch();break;case '3':cout<<FindDepth(BTree);cout<<"\n\t\t按任意键返回...\n";getch();break;case '4':count(BTree);cout<<"\n\t\t按任意键返回...\n";getch();break;case '5':goto p;break;}}}if(n=='3'){break;}}return 0;}3、测试数据a b c d e4、测试结果七、调试分析首先根据指令，输入信息，生成一个树后，再将生成的树转化成二叉树，然后输出二叉树的结构图,二叉树的前序遍历结果以及二叉树的深度和节点孩子数八、遇到的问题及解决办法调试时遇到诸多问题，其中最主要的问题是死循环问题，在非递归遍历时，容易进入死循环，经过查找资料、分步调试最终找到循环结束条件，顺利解决各个难题。

九、心得体会通过本次课程设计，我发现，有关一个课题的所有知识不仅仅是在课本上，多查阅一些资料能够更好的完成课题，这就需要一种能力，即自学能力。

本次课程设计还让我认识到自己的缺点。

本次选的课题是二叉树的遍历，因为本学期所学的就是二叉树等数据结构，所以认为比较适合。

刚开始认为会很简单，但到后来就出现一些难以解决的问题，就像老师请教，并查阅相关资料。

经过慢慢的调试，最终测试成功。

这次课程设计让我所学到的数据结构知识发挥的淋漓尽致，而且还拓展了我的知识面，使我更加熟练的掌握各种方法。

总之，这次课程设计增强了我的自学能力，拓展了我的知识面，让我对数据结构更加了解。