北理工数据结构实验遍历二叉树
本科实验报告实验名称:遍历二叉树课程名称:数据结构实验时间:任课教师:实验地点:良乡机房实验教师:实验类型:□原理验证■综合设计□自主创新学生姓名:学号/班级:组号:学院:同组搭档:专业:成绩:一、实验目的1、熟悉VC环境,学习使用C语言实现树的基本操作。
2、通过编程、上机调试,进一步理解数、二叉数、拓展二叉数的基本概念。
3、了解并熟悉二叉数的存储结构及其各种操作,掌握各种二叉数的遍历方法。
4、锻炼动手编程,独立思考的能力。
二、实验题目遍历二叉树(1)问题描述遍历二叉树:要求:请输入一棵二叉树的扩展的前序序列,经过处理后生成一棵二叉树,然后对于该二叉树输出前序、中序和后序遍历序列。
例如:124*5***3**三、实验基础知识线性表、二叉树的基本概念的熟练掌握并实际运用。
并了解创建树、遍历二叉树的思想解决问题的能力四、实验设计方法1、概要设计为实现上述程序功能,首先需要二叉树的抽象数据结构。
⑴二叉树的抽象数据类型定义为: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:CreateTree(&T)操作结果:按先序次序建立二叉链表表示的二叉树TPreOrderTraverse( T,Visit())初始条件:二叉树T已经存在,visit是对结点操作的应用函数操作结果:先序遍历二叉树T ,对每个结点调用visit函数仅一次;一旦visit()失败,则操作失败。
InOrderTraverse(T,Visit())初始条件:二叉树T已经存在,visit是对结点操作的应用函数操作结果:中序遍历二叉树T ,对每个结点调用visit函数仅一次;一旦visit()失败,则操作失败。
PostOrderTraverse(T,Visit)())初始条件:二叉树T已经存在,visit是对结点操作的应用函数操作结果:后序遍历二叉树T ,对每个结点调用visit函数仅一次;一旦visit()失败,则操作失败。
} ADT BinaryTre e(2)、宏定义#define ok 1#define error 0(3)主程序流程主程序先调用CreateTree(BiTree &T)函数,根据输入的先序序列构造出一棵二叉树,再依次调用PreOrderTraverse(BiTree T,int (*visit)(char e)),InOrderTraverse(BiTree T,int (*visit)(char e)),PostOrderTraverse(BiTree T,int (*visit)(char e))函数,对该二叉树进行先序、中序、后序遍历并输出结果。
(4)模块调用关系由主函数调用创建模块,再调用计算模块,由计算模块将结果输出。
(5)流程图五、实验结果及数据分析1、124*5***3**2、123**4**5***六、总结此次编程实验,让我了解到全面思考的重要性,再开始的程序设计中,我只想着直接建立树,没想到用队列辅助,在开始的时候一直测试失败,这让我想到知识是相互联系的,必须全面学习。
七、附录程序清单#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#define ok 1#define error 0/* 二叉链表的结点*/typedef struct BiTNode{char data;struct BiTNode * lchild, * rchild;}BiTNode,*BiTree;/* 队列*/typedef BiTree QElemType; //定义队列元素类型typedef struct QNode{QElemType data;struct QNode *next;}QNode,*QueuePtr; //定义队列结点typedef struct{QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue; //定义队列数据类型char c; //输入的字符/* 创建队列*/int InitQueue(LinkQueue &Q){Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!Q.front) exit(1); //存储分配失败Q.front->next=NULL;return ok;}/*插入元素e作为新的队尾元素*/int EnQueue( LinkQueue &Q,QElemType e){QNode * p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!p) exit(1);p->data=e;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear=p;return ok;}/*删除队头元素并以e返回*/int DeQueue(LinkQueue & Q,QElemType & e){if(Q.front==Q.rear) return error;QNode *p=Q.front->next;e=p->data;Q.front->next=p->next;if(Q.rear==p) Q.rear=Q.front;free(p);return ok;}/* 建立二叉树*/int CreateTree(BiTree & T){c=getchar();if(c=='*') T=NULL;else{T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));if(!T) { printf("ERROE\n"); exit(1);}T->data=c;CreateTree(T->lchild); //递归建立左子树CreateTree(T->rchild); //递归建立右子树}return ok;}int Visit(char e){ printf("%c ",e); return ok;}/* 先序遍历二叉树*/int PreOrderTraverse(BiTree T,int (*Visit)( char c)){if(T){Visit(T->data);PreOrderTraverse(T->lchild,Visit); //先序遍历左子树PreOrderTraverse(T->rchild,Visit); //先序遍历右子树}return ok;}/* 中序遍历二叉树*/int InOrderTraverse(BiTree T,int (*Visit)( char c)){if(T){InOrderTraverse(T->lchild,Visit); //中序遍历左子树Visit(T->data);InOrderTraverse(T->rchild,Visit); //中序遍历右子树}return ok;}/* 后序遍历二叉树*/int PostOrderTraverse(BiTree T,int (*Visit)( char c)){if(T){PostOrderTraverse(T->lchild,Visit); //后序遍历左子树PostOrderTraverse(T->rchild,Visit); //后序遍历右子树Visit(T->data);}return ok;}int main(){BiTree T;printf("输入二叉树的扩展的前序序列\n");CreateTree(T);printf("二叉树的先序序列:");PreOrderTraverse(T,Visit); printf("\n");printf("二叉树的中序序列:");InOrderTraverse(T,Visit); printf("\n");printf("二叉树的后序序列:");PostOrderTraverse(T,Visit); printf("\n");return ok;}。
数据结构实验五(二叉树的建立及遍历)题目和源程序
实验5:二叉树的建立及遍历(第十三周星期三7、8节)一、实验目的1.学会实现二叉树结点结构和对二叉树的基本操作。
2.掌握对二叉树每种操作的具体实现,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。
二、实验要求1.认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
2.编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。
3.整理并上交实验报告。
三、实验内容1.编写程序任意输入二叉树的结点个数和结点值,构造一棵二叉树,采用三种递归遍历算法(前序、中序、后序)对这棵二叉树进行遍历并计算出二叉树的高度。
2 .编写程序生成下面所示的二叉树,并采用中序遍历的非递归算法对此二叉树进行遍历。
四、思考与提高1.如何计算二叉链表存储的二叉树中度数为1的结点数?2.已知有—棵以二叉链表存储的二叉树,root指向根结点,p指向二叉树中任一结点,如何求从根结点到p所指结点之间的路径?/*----------------------------------------* 05-1_递归遍历二叉树.cpp -- 递归遍历二叉树的相关操作* 对递归遍历二叉树的每个基本操作都用单独的函数来实现* 水上飘2009年写----------------------------------------*/// ds05.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include <iostream>typedef char ElemType;using namespace std;typedef struct BiTNode {ElemType data;//左右孩子指针BiTNode *lchild, *rchild;}BiTNode, *BiTree;//动态输入字符按先序创建二叉树void CreateBiTree(BiTree &T) {char ch;ch = cin.get();if(ch == ' ') {T = NULL;}else {if(ch == '\n') {cout << "输入未结束前不要输入回车,""要结束分支请输入空格!" << endl;}else {//生成根结点T = (BiTNode * )malloc(sizeof(BiTNode));if(!T)cout << "内存分配失败!" << endl;T->data = ch;//构造左子树CreateBiTree(T->lchild);//构造右子树CreateBiTree(T->rchild);}}}//输出e的值ElemType PrintElement(ElemType e) { cout << e << " ";return e;}//先序遍历void PreOrderTraverse(BiTree T) { if (T != NULL) {//打印结点的值PrintElement(T->data);//遍历左孩子PreOrderTraverse(T->lchild);//遍历右孩子PreOrderTraverse(T->rchild);}}//中序遍历void InOrderTraverse(BiTree T) {if (T != NULL) {//遍历左孩子InOrderTraverse(T->lchild);//打印结点的值PrintElement(T->data);//遍历右孩子InOrderTraverse(T->rchild);}}//后序遍历void PostOrderTraverse(BiTree T) { if (T != NULL) {//遍历左孩子PostOrderTraverse(T->lchild);//遍历右孩子PostOrderTraverse(T->rchild);//打印结点的值PrintElement(T->data);}}//按任一种遍历次序输出二叉树中的所有结点void TraverseBiTree(BiTree T, int mark) {if(mark == 1) {//先序遍历PreOrderTraverse(T);cout << endl;}else if(mark == 2) {//中序遍历InOrderTraverse(T);cout << endl;}else if(mark == 3) {//后序遍历PostOrderTraverse(T);cout << endl;}else cout << "选择遍历结束!" << endl;}//输入值并执行选择遍历函数void ChoiceMark(BiTree T) {int mark = 1;cout << "请输入,先序遍历为1,中序为2,后序为3,跳过此操作为0:";cin >> mark;if(mark > 0 && mark < 4) {TraverseBiTree(T, mark);ChoiceMark(T);}else cout << "此操作已跳过!" << endl;}//求二叉树的深度int BiTreeDepth(BiTNode *T) {if (T == NULL) {//对于空树,返回0并结束递归return 0;}else {//计算左子树的深度int dep1 = BiTreeDepth(T->lchild);//计算右子树的深度int dep2 = BiTreeDepth(T->rchild);//返回树的深度if(dep1 > dep2)return dep1 + 1;elsereturn dep2 + 1;}}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){BiTNode *bt;bt = NULL; //将树根指针置空cout << "输入规则:" << endl<< "要生成新结点,输入一个字符,""不要生成新结点的左孩子,输入一个空格,""左右孩子都不要,输入两个空格,""要结束,输入多个空格(越多越好),再回车!"<< endl << "按先序输入:";CreateBiTree(bt);cout << "树的深度为:" << BiTreeDepth(bt) << endl;ChoiceMark(bt);return 0;}/*----------------------------------------* 05-2_构造二叉树.cpp -- 构造二叉树的相关操作* 对构造二叉树的每个基本操作都用单独的函数来实现* 水上飘2009年写----------------------------------------*/// ds05-2.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include <iostream>#define STACK_INIT_SIZE 100 //栈的存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 10 //存储空间分配增量typedef char ElemType; //元素类型using namespace std;typedef struct BiTNode {ElemType data; //结点值BiTNode *lchild, *rchild; //左右孩子指针}BiTNode, *BiTree;typedef struct {BiTree *base; //在栈构造之前和销毁之后,base的值为空BiTree *top; //栈顶指针int stacksize; //当前已分配的存储空间,以元素为单位}SqStack;//构造一个空栈void InitStack(SqStack &s) {s.base = (BiTree *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(BiTree));if(!s.base)cout << "存储分配失败!" << endl;s.top = s.base;s.stacksize = STACK_INIT_SIZE;}//插入元素e为新的栈顶元素void Push(SqStack &s, BiTree e) {//栈满,追加存储空间if ((s.top - s.base) >= s.stacksize) {s.base = (BiTree *)malloc((STACK_INIT_SIZE+STACKINCREMENT) * sizeof(BiTree));if(!s.base)cout << "存储分配失败!" << endl;s.top = s.base + s.stacksize;s.stacksize += STACK_INIT_SIZE;}*s.top++ = e;}//若栈不空,则删除s的栈顶元素,并返回其值BiTree Pop(SqStack &s) {if(s.top == s.base)cout << "栈为空,无法删除栈顶元素!" << endl;s.top--;return *s.top;}//按先序输入字符创建二叉树void CreateBiTree(BiTree &T) {char ch;//接受输入的字符ch = cin.get();if(ch == ' ') {//分支结束T = NULL;} //if' 'endelse if(ch == '\n') {cout << "输入未结束前不要输入回车,""要结束分支请输入空格!(接着输入)" << endl;} //if'\n'endelse {//生成根结点T = (BiTNode * )malloc(sizeof(BiTree));if(!T)cout << "内存分配失败!" << endl;T->data = ch;//构造左子树CreateBiTree(T->lchild);//构造右子树CreateBiTree(T->rchild);} //Create end}//输出e的值,并返回ElemType PrintElement(ElemType e) {cout << e << " ";return e;}//中序遍历二叉树的非递归函数void InOrderTraverse(BiTree p, SqStack &S) {cout << "中序遍历结果:";while(S.top != S.base || p != NULL) {if(p != NULL) {Push(S,p);p = p->lchild;} //if NULL endelse {BiTree bi = Pop(S);if(!PrintElement(bi->data))cout << "输出其值未成功!" << endl;p = bi->rchild;} //else end} //while endcout << endl;}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){BiTNode *bt;SqStack S;InitStack(S);bt = NULL; //将树根指针置空cout << "老师要求的二叉树序列(‘空’表示空格):""12空空346空空空5空空,再回车!"<< endl << "请按先序输入一个二叉树序列(可另输入,但要为先序),""无左右孩子则分别输入空格。
数据结构实验报告——中序遍历二叉树
实验报告一,实验目的:·掌握二叉树的链式存储结构;·掌握构造二叉树的方法;·加深对二叉树的中序遍历的理解;二,实验方法:·用递归调用算法中序遍历二叉树。
三,实验步骤:·通过链式存储建立一颗二叉树。
·设计一个算法实现中序遍历二叉树。
四,具体实验步骤:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define LEFT 0#define RIGHT 1#define TRUE 1#define FALSE 0typedef struct _BTNODE{char c;struct _BTNODE *lchild;struct _BTNODE *rchild;}BTNODE,*PBTNODE;void PrintBTree(PBTNODE p,int depth);void ConstructBTree(PBTNODE p);void InorderTraverse(PBTNODE p);void main(){PBTNODE p;p=(PBTNODE)calloc(1,sizeof(BTNODE));printf("Input the data:");ConstructBTree(p);PrintBTree(p,0);printf("Now InorderTraverse:");InorderTraverse(p);printf("\nPress any key to continue...");getchar();}void PrintBTree(PBTNODE p,int depth){int i;if(p==NULL){return;}else{for(i=0;i<depth;i++){printf("--");}printf(">");printf("%c\n",p->c);PrintBTree(p->lchild,depth+1);PrintBTree(p->rchild,depth+1);}}void ConstructBTree(PBTNODE p){int side;char c;side=LEFT;while(TRUE){scanf("%c",&c);if(c=='\n'){//printf("EOF\n");return;}// printf("%d\n",c);switch(c){case '|':break;case')':return;case',':side=RIGHT;break;case'(':if(side==LEFT){if(p->lchild==NULL){p->lchild=(PBTNODE)calloc(1,sizeof(BTNODE));}ConstructBTree(p->lchild);}else{if(p->rchild==NULL){p->rchild=(PBTNODE)calloc(1,sizeof(BTNODE));}ConstructBTree(p->rchild);}break;default:if(side==LEFT){p->lchild=(PBTNODE)calloc(1,sizeof(BTNODE));p->lchild->c=c;}else{p->rchild=(PBTNODE)calloc(1,sizeof(BTNODE));p->rchild->c=c;}}}}void InorderTraverse(PBTNODE p){if(p==NULL){return;}else{InorderTraverse(p->lchild);printf("[%c] ",p->c);InorderTraverse(p->rchild);}return;}五,实验过程:·输出:Input the date;·输入:1(2(3,4),5(6,7));·输出:Now InorderTraverse:【3】【2】【4】【1】【6】【5】【7】;六,上机实验体会:·体会到熟练掌握各种程序算法的重要性;·通过上机练习,充分理解了链式建立二叉树的算法;·形象的了解二叉树的结构,能够熟练的进行先序,中序,后序遍历二叉树。
数据结构二叉树遍历实验报告
数据结构二叉树遍历实验报告数据结构二叉树遍历实验报告一、引言本文档旨在详细介绍二叉树遍历的实验过程和结果。
二叉树是一种在计算机科学领域常用的数据结构,通过遍历二叉树可以获取树中的所有节点数据。
本实验将分别介绍前序遍历、中序遍历和后序遍历这三种常见的遍历方法。
二、实验目的本实验的目的是通过实际操作,加深对二叉树遍历方法的理解,并验证这些遍历方法的正确性和效率。
三、实验环境本实验使用的环境如下:●操作系统: Windows 10●开发工具: Visual Studio Code●编程语言: C++四、实验步骤1.创建二叉树数据结构1.1 定义二叉树节点的结构,包含数据和左右子节点指针。
1.2 创建一个二叉树类,包含插入节点、删除节点、查找节点等方法。
1.3 使用已有的数据集构建二叉树,确保树的结构合理。
2.前序遍历前序遍历是先访问根节点,然后递归地遍历左子树和右子树。
2.1 以递归方式实现前序遍历。
2.2 以迭代方式实现前序遍历。
3.中序遍历中序遍历是先遍历左子树,然后访问根节点,最后遍历右子树。
3.1 以递归方式实现中序遍历。
3.2 以迭代方式实现中序遍历。
4.后序遍历后序遍历是先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根节点。
4.1 以递归方式实现后序遍历。
4.2 以迭代方式实现后序遍历。
五、实验结果1.前序遍历结果:[节点1数据] [节点2数据] [节点4数据] [节点5数据] [节点3数据]2.中序遍历结果:[节点4数据] [节点2数据] [节点5数据] [节点1数据] [节点3数据]3.后序遍历结果:[节点4数据] [节点5数据] [节点2数据] [节点3数据] [节点1数据]六、实验分析通过实验结果可以看出,不同的遍历顺序得到的节点顺序也不同。
前序遍历先访问根节点,中序遍历先遍历左子树,后序遍历先遍历右子树。
根据需要,可以选择合适的遍历方法来处理二叉树的节点数据。
七、结论本实验验证了前序遍历、中序遍历和后序遍历的正确性,并且对比了它们的不同。
数据结构实验报告 二叉树
数据结构实验报告二叉树数据结构实验报告:二叉树引言:数据结构是计算机科学中的重要基础,它为我们提供了存储和组织数据的方式。
二叉树作为一种常见的数据结构,广泛应用于各个领域。
本次实验旨在通过实践,深入理解二叉树的概念、性质和操作。
一、二叉树的定义与性质1.1 定义二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。
二叉树可以为空树,也可以是由根节点和左右子树组成的非空树。
1.2 基本性质(1)每个节点最多有两个子节点;(2)左子树和右子树是有顺序的,不能颠倒;(3)二叉树的子树仍然是二叉树。
二、二叉树的遍历2.1 前序遍历前序遍历是指首先访问根节点,然后按照先左后右的顺序遍历左右子树。
在实际应用中,前序遍历常用于复制一颗二叉树或创建二叉树的副本。
2.2 中序遍历中序遍历是指按照先左后根再右的顺序遍历二叉树。
中序遍历的结果是一个有序序列,因此在二叉搜索树中特别有用。
2.3 后序遍历后序遍历是指按照先左后右再根的顺序遍历二叉树。
后序遍历常用于计算二叉树的表达式或释放二叉树的内存。
三、二叉树的实现与应用3.1 二叉树的存储结构二叉树的存储可以使用链式存储或顺序存储。
链式存储使用节点指针连接各个节点,而顺序存储则使用数组来表示二叉树。
3.2 二叉树的应用(1)二叉搜索树:二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它的左子树上的节点都小于根节点,右子树上的节点都大于根节点。
二叉搜索树常用于实现查找、插入和删除等操作。
(2)堆:堆是一种特殊的二叉树,它满足堆序性质。
堆常用于实现优先队列,如操作系统中的进程调度。
(3)哈夫曼树:哈夫曼树是一种带权路径最短的二叉树,常用于数据压缩和编码。
四、实验结果与总结通过本次实验,我成功实现了二叉树的基本操作,包括创建二叉树、遍历二叉树和查找节点等。
在实践中,我进一步理解了二叉树的定义、性质和应用。
二叉树作为一种重要的数据结构,在计算机科学中有着广泛的应用,对于提高算法效率和解决实际问题具有重要意义。
数据结构实验报告—二叉树
数据结构实验报告—二叉树数据结构实验报告—二叉树引言二叉树是一种常用的数据结构,它由节点和边构成,每个节点最多有两个子节点。
在本次实验中,我们将对二叉树的基本结构和基本操作进行实现和测试,并深入了解它的特性和应用。
实验目的1. 掌握二叉树的基本概念和特性2. 熟练掌握二叉树的基本操作,包括创建、遍历和查找等3. 了解二叉树在实际应用中的使用场景实验内容1. 二叉树的定义和存储结构:我们将首先学习二叉树的定义,并实现二叉树的存储结构,包括节点的定义和节点指针的表示方法。
2. 二叉树的创建和初始化:我们将实现二叉树的创建和初始化操作,以便后续操作和测试使用。
3. 二叉树的遍历:我们将实现二叉树的前序、中序和后序遍历算法,并测试其正确性和效率。
4. 二叉树的查找:我们将实现二叉树的查找操作,包括查找节点和查找最大值、最小值等。
5. 二叉树的应用:我们将探讨二叉树在实际应用中的使用场景,如哈夫曼编码、二叉搜索树等。
二叉树的定义和存储结构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。
节点被表示为一个由数据和指向其左右子节点的指针组成的结构。
二叉树可以分为三类:满二叉树、完全二叉树和非完全二叉树。
二叉树可以用链式存储结构或顺序存储结构表示。
- 链式存储结构:采用节点定义和指针表示法,通过将节点起来形成一个树状结构来表示二叉树。
- 顺序存储结构:采用数组存储节点信息,通过计算节点在数组中的位置来进行访问和操作。
二叉树的创建和初始化二叉树的创建和初始化是二叉树操作中的基础部分。
我们可以通过手动输入或读取外部文件中的数据来创建二叉树。
对于链式存储结构,我们需要自定义节点和指针,并通过节点的方式来构建二叉树。
对于顺序存储结构,我们需要定义数组和索引,通过索引计算来定位节点的位置。
一般来说,初始化一个二叉树可以使用以下步骤:1. 创建树根节点,并赋初值。
2. 创建子节点,并到父节点。
3. 重复步骤2,直到创建完整个二叉树。
遍历二叉树实验报告
遍历二叉树实验报告遍历二叉树实验报告引言:二叉树是一种常见的数据结构,它由节点组成,每个节点最多有两个子节点。
在实际应用中,对二叉树进行遍历是一项重要的操作。
本实验旨在通过实际操作,探索二叉树的遍历算法,并分析其时间复杂度和空间复杂度。
一、实验目的通过实际操作,掌握二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历算法,并分析它们的特点和适用场景。
二、实验环境本实验使用C++语言进行编程,运行环境为Windows操作系统。
三、实验过程1. 创建二叉树首先,我们需要创建一个二叉树作为实验的基础数据结构。
在本实验中,我们选择手动创建一个简单的二叉树,以便更好地理解遍历算法的实现过程。
2. 前序遍历前序遍历是一种深度优先遍历算法,它的遍历顺序是先访问根节点,然后递归地遍历左子树和右子树。
通过实际操作,我们可以发现前序遍历的结果是根节点在最前面。
3. 中序遍历中序遍历也是一种深度优先遍历算法,它的遍历顺序是先递归地遍历左子树,然后访问根节点,最后递归地遍历右子树。
通过实际操作,我们可以发现中序遍历的结果是根节点在中间。
4. 后序遍历后序遍历同样是一种深度优先遍历算法,它的遍历顺序是先递归地遍历左子树和右子树,最后访问根节点。
通过实际操作,我们可以发现后序遍历的结果是根节点在最后面。
5. 分析与总结通过对前序遍历、中序遍历和后序遍历的实际操作,我们可以得出以下结论:- 前序遍历适合于需要先处理根节点的场景,例如树的构建和复制。
- 中序遍历适合于需要按照节点值的大小顺序进行处理的场景,例如搜索二叉树的构建和排序。
- 后序遍历适合于需要先处理叶子节点的场景,例如树的销毁和内存释放。
四、实验结果通过实际操作,我们成功实现了二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历算法,并得到了相应的遍历结果。
这些结果验证了我们对遍历算法的分析和总结的正确性。
五、实验总结本实验通过实际操作,深入探索了二叉树的遍历算法,并分析了它们的特点和适用场景。
数据结构实验报告-树(二叉树)
实验5:树(二叉树)(采用二叉链表存储)一、实验项目名称二叉树及其应用二、实验目的熟悉二叉树的存储结构的特性以及二叉树的基本操作。
三、实验基本原理之前我们都是学习的线性结构,这次我们就开始学习非线性结构——树。
线性结构中结点间具有唯一前驱、唯一后继关系,而非线性结构中结点的前驱、后继的关系并不具有唯一性。
在树结构中,节点间关系是前驱唯一而后继不唯一,即结点之间是一对多的关系。
直观地看,树结构是具有分支关系的结构(其分叉、分层的特征类似于自然界中的树)。
四、主要仪器设备及耗材Window 11、Dev-C++5.11五、实验步骤1.导入库和预定义2.创建二叉树3.前序遍历4.中序遍历5.后序遍历6.总结点数7.叶子节点数8.树的深度9.树根到叶子的最长路径10.交换所有节点的左右子女11.顺序存储12.显示顺序存储13.测试函数和主函数对二叉树的每一个操作写测试函数,然后在主函数用while+switch-case的方式实现一个带菜单的简易测试程序,代码见“实验完整代码”。
实验完整代码:#include <bits/stdc++.h>using namespace std;#define MAX_TREE_SIZE 100typedef char ElemType;ElemType SqBiTree[MAX_TREE_SIZE];struct BiTNode{ElemType data;BiTNode *l,*r;}*T;void createBiTree(BiTNode *&T){ElemType e;e = getchar();if(e == '\n')return;else if(e == ' ')T = NULL;else{if(!(T = (BiTNode *)malloc(sizeof (BiTNode)))){cout << "内存分配错误!" << endl;exit(0);}T->data = e;createBiTree(T->l);createBiTree(T->r);}}void createBiTree2(BiTNode *T,int u) {if(T){SqBiTree[u] = T->data;createBiTree2(T->l,2 * u + 1);createBiTree2(T->r,2 * u + 2); }}void outputBiTree2(int n){int cnt = 0;for(int i = 0;cnt <= n;i++){cout << SqBiTree[i];if(SqBiTree[i] != ' ')cnt ++;}cout << endl;}void preOrderTraverse(BiTNode *T) {if(T){cout << T->data;preOrderTraverse(T->l);preOrderTraverse(T->r);}}void inOrderTraverse(BiTNode *T) {if(T){inOrderTraverse(T->l);cout << T->data;inOrderTraverse(T->r);}}void beOrderTraverse(BiTNode *T){if(T){beOrderTraverse(T->l);beOrderTraverse(T->r);cout << T->data;}}int sumOfVer(BiTNode *T){if(!T)return 0;return sumOfVer(T->l) + sumOfVer(T->r) + 1;}int sumOfLeaf(BiTNode *T){if(!T)return 0;if(T->l == NULL && T->r == NULL)return 1;return sumOfLeaf(T->l) + sumOfLeaf(T->r);}int depth(BiTNode *T){if(!T)return 0;return max(depth(T->l),depth(T->r)) + 1;}bool LongestPath(int dist,int dist2,vector<ElemType> &ne,BiTNode *T) {if(!T)return false;if(dist2 == dist)return true;if(LongestPath(dist,dist2 + 1,ne,T->l)){ne.push_back(T->l->data);return true;}else if(LongestPath(dist,dist2 + 1,ne,T->r)){ne.push_back(T->r->data);return true;}return false;}void swapVer(BiTNode *&T){if(T){swapVer(T->l);swapVer(T->r);BiTNode *tmp = T->l;T->l = T->r;T->r = tmp;}}//以下是测试程序void test1(){getchar();cout << "请以先序次序输入二叉树结点的值,空结点用空格表示:" << endl; createBiTree(T);cout << "二叉树创建成功!" << endl;}void test2(){cout << "二叉树的前序遍历为:" << endl;preOrderTraverse(T);cout << endl;}void test3(){cout << "二叉树的中序遍历为:" << endl;inOrderTraverse(T);cout << endl;}void test4(){cout << "二叉树的后序遍历为:" << endl;beOrderTraverse(T);cout << endl;}void test5(){cout << "二叉树的总结点数为:" << sumOfVer(T) << endl;}void test6(){cout << "二叉树的叶子结点数为:" << sumOfLeaf(T) << endl; }void test7(){cout << "二叉树的深度为:" << depth(T) << endl;}void test8(){int dist = depth(T);vector<ElemType> ne;cout << "树根到叶子的最长路径:" << endl;LongestPath(dist,1,ne,T);ne.push_back(T->data);reverse(ne.begin(),ne.end());cout << ne[0];for(int i = 1;i < ne.size();i++)cout << "->" << ne[i];cout << endl;}void test9(){swapVer(T);cout << "操作成功!" << endl;}void test10(){memset(SqBiTree,' ',sizeof SqBiTree);createBiTree2(T,0);cout << "操作成功!" << endl;}void test11(){int n = sumOfVer(T);outputBiTree2(n);}int main(){int op = 0;while(op != 12){cout << "-----------------menu--------------------" << endl;cout << "--------------1:创建二叉树--------------" << endl;cout << "--------------2:前序遍历----------------" << endl;cout << "--------------3:中序遍历----------------" << endl;cout << "--------------4:后序遍历----------------" << endl;cout << "--------------5:总结点数----------------" << endl;cout << "--------------6:叶子节点数--------------" << endl;cout << "--------------7:树的深度----------------" << endl;cout << "--------------8:树根到叶子的最长路径----" << endl;cout << "--------------9:交换所有节点左右子女----" << endl;cout << "--------------10:顺序存储---------------" << endl;cout << "--------------11:显示顺序存储-----------" << endl;cout << "--------------12:退出测试程序-----------" << endl;cout << "请输入指令编号:" << endl;if(!(cin >> op)){cin.clear();cin.ignore(INT_MAX,'\n');cout << "请输入整数!" << endl;continue;}switch(op){case 1:test1();break;case 2:test2();break;case 3:test3();break;case 4:test4();break;case 5:test5();break;case 6:test6();break;case 7:test7();break;case 8:test8();break;case 9:test9();break;case 10:test10();break;case 11:test11();break;case 12:cout << "测试结束!" << endl;break;default:cout << "请输入正确的指令编号!" << endl;}}return 0;}六、实验数据及处理结果测试用例:1.创建二叉树(二叉链表形式)2.前序遍历3.中序遍历4.后序遍历5.总结点数6.叶子结点数7.树的深度8.树根到叶子的最长路径9.交换所有左右子女10.顺序存储七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议通过这次实验,我掌握了二叉树的顺序存储和链式存储,体会了二叉树的存储结构的特性,掌握了二叉树的树上相关操作。
数据结构二叉树遍历实验报告
数据结构二叉树遍历实验报告正文:1.实验目的本实验旨在实现二叉树的四种遍历方式:前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历,并对其进行验证和性能评估。
2.实验原理2.1 二叉树的定义二叉树是一种特殊的树状结构,其中每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。
2.2 二叉树的遍历方式2.2.1 前序遍历前序遍历的顺序是先访问根节点,然后递归地遍历左子树和右子树。
2.2.2 中序遍历中序遍历的顺序是先递归地遍历左子树,然后访问根节点,最后递归地遍历右子树。
2.2.3 后序遍历后序遍历的顺序是先递归地遍历左子树和右子树,最后访问根节点。
2.2.4 层次遍历层次遍历按照二叉树的层次从上到下、从左到右的顺序遍历节点。
3.实验内容3.1 实现二叉树的数据结构首先,我们需要定义二叉树的数据结构。
二叉树节点应包含键值和左右子节点的指针。
3.2 实现二叉树的各种遍历方式接下来,我们实现四种遍历方式:前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。
针对每种遍历方式,编写相应的算法实现逻辑。
3.3 实验验证和性能评估使用已实现的算法,对一棵二叉树进行各种遍历方式操作,并将结果输出。
验证输出结果与预期结果是否一致。
同时,记录每种遍历方式的算法时间复杂度和空间复杂度,并进行性能评估。
4.实验结果与分析对于给定的二叉树,分别进行了前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历操作,并得到了相应的输出结果。
结果与预期相符。
通过对算法的时间复杂度和空间复杂度的计算和分析,可以看出各种遍历方式的效率和资源消耗情况。
5.结论本实验成功实现了二叉树的四种遍历方式,并验证了其正确性。
同时,对这些遍历方式的性能进行了评估,为后续使用二叉树进行数据操作提供了参考。
附件:无法律名词及注释:- N/A。
数据结构二叉树的建立和遍历
数据结构二叉树的建立和遍历数据结构实验三二叉树的建立和遍历一、实验目的1、掌握二叉树链式存储的类型定义及实现。
2、掌握二叉树链式存储的各类基本运算方法。
如二叉树的创建、遍历、查找等运算。
3、掌握二叉树用不同方法表示所对应的不同输入形式。
4、掌握二叉树中个重要性质在解决实际问题中的应用。
二、实验内容建立二叉树并实现各种遍历:1、创建二叉树2、用递归方法实现二叉树的各种遍历3、求二叉树的深度、结点数目、叶子结点数目在算法实现上,从算法的效率看,递归方法书写形式较为简洁,更为直观,一般具有较好的空间效率。
附加要求:采用先\中\后序用非递归的方法遍历二叉树。
重点:理解遍历二叉树的过程.三、算法实现(读懂程序,并进行程序填空)#include"stdio.h"#include"string.h"#include#include#define Max 20 //结点的最大个数using namespace std;typedef struct node{char data;struct node *lchild,*rchild;}BinTNode; //自定义二叉树的结点类型typedef BinTNode *BinTree; //定义二叉树的指针int NodeNum,leaf; //NodeNum为结点数,leaf为叶子数BinTree CreatBinTree(void){//==========基于先序遍历算法创建二叉树==============//=====要求输入先序序列,其中加入虚结点"#"以示空指针的位置==========BinTree T;char ch;if((ch=getchar())=='#')return(NULL); //读入#,返回空指针else{T=(BinTNode *)malloc(sizeof(BinTNode)); //生成结点T->data=ch;T->lchild=CreatBinTree(); //构造左子树T->rchild=CreatBinTree(); //构造右子树return(T);}}void Preorder(BinTree bt){//========NLR 先序遍历=============if(bt!=NULL) {printf("%c",bt->data); //访问结点Preorder(bt->lchild); //先序遍历左子树Preorder(bt->rchild); //先序遍历右子树}}void Inorder(BinTree bt){//========LNR 中序遍历===============}void Postorder(BinTree bt){//==========LRN 后序遍历============}int TreeDepth(BinTree bt){//=====采用后序遍历求二叉树的深度、结点数及叶子数的递归算法========int hl,hr,max;if(bt){hl=TreeDepth(bt->lchild); //求左深度hr=TreeDepth(bt->rchild); //求右深度max=hl>hr? hl:hr; //取左右深度的最大值NodeNum=NodeNum+1; //求结点数if(hl==0&&hr==0) leaf=leaf+1; //若左右深度为0,即为叶子。
数据结构实验报告-二叉树的实现与遍历
《数据结构》第六次实验报告学生姓名学生班级学生学号指导老师一、实验内容1) 采用二叉树链表作为存储结构,完成二叉树的建立,先序、中序和后序以及按层次遍历的操作,求所有叶子及结点总数的操作。
2) 输出树的深度,最大元,最小元。
二、需求分析遍历二叉树首先有三种方法,即先序遍历,中序遍历和后序遍历。
递归方法比较简单,首先获得结点指针如果指针不为空,且有左子,从左子递归到下一层,如果没有左子,从右子递归到下一层,如果指针为空,则结束一层递归调用。
直到递归全部结束。
下面重点来讲述非递归方法:首先介绍先序遍历:先序遍历的顺序是根左右,也就是说先访问根结点然后访问其左子再然后访问其右子。
具体算法实现如下:如果结点的指针不为空,结点指针入栈,输出相应结点的数据,同时指针指向其左子,如果结点的指针为空,表示左子树访问结束,栈顶结点指针出栈,指针指向其右子,对其右子树进行访问,如此循环,直至结点指针和栈均为空时,遍历结束。
再次介绍中序遍历:中序遍历的顺序是左根右,中序遍历和先序遍历思想差不多,只是打印顺序稍有变化。
具体实现算法如下:如果结点指针不为空,结点入栈,指针指向其左子,如果指针为空,表示左子树访问完成,则栈顶结点指针出栈,并输出相应结点的数据,同时指针指向其右子,对其右子树进行访问。
如此循环直至结点指针和栈均为空,遍历结束。
最后介绍后序遍历:后序遍历的顺序是左右根,后序遍历是比较难的一种,首先需要建立两个栈,一个用来存放结点的指针,另一个存放标志位,也是首先访问根结点,如果结点的指针不为空,根结点入栈,与之对应的标志位也随之入标志位栈,并赋值0,表示该结点的右子还没有访问,指针指向该结点的左子,如果结点指针为空,表示左子访问完成,父结点出栈,与之对应的标志位也随之出栈,如果相应的标志位值为0,表示右子树还没有访问,指针指向其右子,父结点再次入栈,与之对应的标志位也入栈,但要给标志位赋值为1,表示右子访问过。
