创建一个二叉树并输出三种遍历结果
二叉树的建立与基本操作
二叉树的建立与基本操作二叉树是一种特殊的树形结构，它由节点（node）组成，每个节点最多有两个子节点。
二叉树的基本操作包括建立二叉树、遍历二叉树、查找二叉树节点、插入和删除节点等。
本文将详细介绍二叉树的建立和基本操作，并给出相应的代码示例。
一、建立二叉树建立二叉树有多种方法，包括使用数组、链表和前序、中序、后序遍历等。
下面以使用链表的方式来建立二叉树为例。
1.定义二叉树节点类首先，定义一个二叉树节点的类，包含节点值、左子节点和右子节点三个属性。
```pythonclass Node:def __init__(self, value):self.value = valueself.left = Noneself.right = None```2.建立二叉树使用递归的方法来建立二叉树，先构造根节点，然后递归地构造左子树和右子树。
```pythondef build_binary_tree(lst):if not lst: # 如果 lst 为空，则返回 Nonereturn Nonemid = len(lst) // 2 # 取 lst 的中间元素作为根节点的值root = Node(lst[mid])root.left = build_binary_tree(lst[:mid]) # 递归构造左子树root.right = build_binary_tree(lst[mid+1:]) # 递归构造右子树return root```下面是建立二叉树的示例代码：```pythonlst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]root = build_binary_tree(lst)```二、遍历二叉树遍历二叉树是指按照其中一规则访问二叉树的所有节点，常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
1.前序遍历前序遍历是指先访问根节点，然后访问左子节点，最后访问右子节点。
```pythondef pre_order_traversal(root):if root:print(root.value) # 先访问根节点pre_order_traversal(root.left) # 递归访问左子树pre_order_traversal(root.right) # 递归访问右子树```2.中序遍历中序遍历是指先访问左子节点，然后访问根节点，最后访问右子节点。
二叉树的遍历及常用算法
⼆叉树的遍历及常⽤算法⼆叉树的遍历及常⽤算法遍历的定义:按照某种次序访问⼆叉树上的所有结点,且每个节点仅被访问⼀次;遍历的重要性:当我们需要对⼀颗⼆叉树进⾏,插⼊,删除,查找等操作时,通常都需要先遍历⼆叉树,所有说:遍历是⼆叉树的基本操作;遍历思路:⼆叉树的数据结构是递归定义(每个节点都可能包含相同结构的⼦节点),所以遍历也可以使⽤递归,即结点不为空则继续递归调⽤每个节点都有三个域,数据与,左孩⼦指针和右孩⼦之指针,每次遍历只需要读取数据,递归左⼦树,递归右⼦树,这三个操作三种遍历次序:根据访问三个域的不同顺序,可以有多种不同的遍历次序,⽽通常对于⼦树的访问都按照从左往右的顺序;设:L为遍历左⼦树,D为访问根结点,R为遍历右⼦树,且L必须位于R的前⾯可以得出以下三种不同的遍历次序:先序遍历操作次序为DLR,⾸先访问根结点，其次遍历根的左⼦树，最后遍历根右⼦树，对每棵⼦树同样按这三步(先根、后左、再右)进⾏中序遍历操作次序为LDR,⾸先遍历根的左⼦树，其次访问根结点，最后遍历根右⼦树，对每棵⼦树同样按这三步(先左、后根、再右)进⾏后序遍历操作次序为LRD,⾸先遍历根的左⼦树，其次遍历根的右⼦树，最后访问根结点，对每棵⼦树同样按这三步(先左、后右、最后根)进⾏层次遍历层次遍历即按照从上到下从左到右的顺序依次遍历所有节点,实现层次遍历通常需要借助⼀个队列,将接下来要遍历的结点依次加⼊队列中;遍历的应⽤“遍历”是⼆叉树各种操作的基础，可以在遍历过程中对结点进⾏各种操作，如:对于⼀棵已知⼆叉树求⼆叉树中结点的个数求⼆叉树中叶⼦结点的个数;求⼆叉树中度为1的结点个数求⼆叉树中度为2的结点个数5求⼆叉树中⾮终端结点个数交换结点左右孩⼦判定结点所在层次等等...C语⾔实现:#include <stdio.h>//⼆叉链表数据结构定义typedef struct TNode {char data;struct TNode *lchild;struct TNode *rchild;} *BinTree, BinNode;//初始化//传⼊⼀个指针令指针指向NULLvoid initiate(BinTree *tree) {*tree = NULL;}//创建树void create(BinTree *BT) {printf("输⼊当前结点值: (0则创建空节点)\n");char data;scanf(" %c", &data);//连续输⼊整形和字符时.字符变量会接受到换⾏,所以加空格if (data == 48) {*BT = NULL;return;} else {//创建根结点//注意开辟的空间⼤⼩是结构体的⼤⼩⽽不是结构体指针⼤⼩,写错了不会⽴马产⽣问题,但是后续在其中存储数据时极有可能出现内存访问异常(飙泪....) *BT = malloc(sizeof(struct TNode));//数据域赋值(*BT)->data = data;printf("输⼊节点 %c 的左孩⼦ \n", data);create(&((*BT)->lchild));//递归创建左⼦树printf("输⼊节点 %c 的右孩⼦ \n", data);create(&((*BT)->rchild));//递归创建右⼦树}}//求双亲结点(⽗结点)BinNode *Parent(BinTree tree, char x) {if (tree == NULL)return NULL;else if ((tree->lchild != NULL && tree->lchild->data == x) || (tree->rchild != NULL && tree->rchild->data == x))return tree;else{BinNode *node1 = Parent(tree->lchild, x);BinNode *node2 = Parent(tree->rchild, x);return node1 != NULL ? node1 : node2;}}//先序遍历void PreOrder(BinTree tree) {if (tree) {//输出数据printf("%c ", tree->data);//不为空则按顺序继续递归判断该节点的两个⼦节点PreOrder(tree->lchild);PreOrder(tree->rchild);}}//中序void InOrder(BinTree tree) {if (tree) {InOrder(tree->lchild);printf("%c ", tree->data);InOrder(tree->rchild);}}//后序void PostOrder(BinTree tree) {if (tree) {PostOrder(tree->lchild);PostOrder(tree->rchild);printf("%c ", tree->data);}}//销毁结点递归free所有节点void DestroyTree(BinTree *tree) {if (*tree != NULL) {printf("free %c \n", (*tree)->data);if ((*tree)->lchild) {DestroyTree(&((*tree)->lchild));}if ((*tree)->rchild) {DestroyTree(&((*tree)->rchild));}free(*tree);*tree = NULL;}}// 查找元素为X的结点使⽤的是层次遍历BinNode *FindNode(BinTree tree, char x) {if (tree == NULL) {return NULL;}//队列BinNode *nodes[1000] = {};//队列头尾位置int front = 0, real = 0;//将根节点插⼊到队列尾nodes[real] = tree;real += 1;//若队列不为空则继续while (front != real) {//取出队列头结点输出数据BinNode *current = nodes[front];if (current->data == x) {return current;}front++;//若当前节点还有⼦(左/右)节点则将结点加⼊队列if (current->lchild != NULL) {nodes[real] = current->lchild;real++;}if (current->rchild != NULL) {nodes[real] = current->rchild;real++;}}return NULL;}//层次遍历// 查找元素为X的结点使⽤的是层次遍历void LevelOrder(BinTree tree) {if (tree == NULL) {return;}//队列BinNode *nodes[1000] = {};//队列头尾位置int front = 0, real = 0;//将根节点插⼊到队列尾nodes[real] = tree;real += 1;//若队列不为空则继续while (front != real) {//取出队列头结点输出数据BinNode *current = nodes[front];printf("%2c", current->data);front++;//若当前节点还有⼦(左/右)节点则将结点加⼊队列if (current->lchild != NULL) {nodes[real] = current->lchild;real++;}if (current->rchild != NULL) {nodes[real] = current->rchild;real++;}}}//查找x的左孩⼦BinNode *Lchild(BinTree tree, char x) {BinTree node = FindNode(tree, x);if (node != NULL) {return node->lchild;}return NULL;}//查找x的右孩⼦BinNode *Rchild(BinTree tree, char x) {BinTree node = FindNode(tree, x);if (node != NULL) {return node->rchild;}return NULL;}//求叶⼦结点数量int leafCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;//若左右⼦树都为空则该节点为叶⼦,且后续不⽤接续递归了else if (!(*tree)->lchild && !(*tree)->rchild)return 1;else//若当前结点存在⼦树,则递归左右⼦树, 结果相加return leafCount(&((*tree)->lchild)) + leafCount(&((*tree)->rchild));}//求⾮叶⼦结点数量int NotLeafCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;//若该结点左右⼦树均为空,则是叶⼦,且不⽤继续递归else if (!(*tree)->lchild && !(*tree)->rchild)return 0;else//若当前结点存在左右⼦树,则是⾮叶⼦结点(数量+1),在递归获取左右⼦树中的⾮叶⼦结点,结果相加 return NotLeafCount(&((*tree)->lchild)) + NotLeafCount(&((*tree)->rchild)) + 1;}//求树的⾼度(深度)int DepthCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;else{//当前节点不为空则深度+1 在加上⼦树的⾼度,int lc = DepthCount(&((*tree)->lchild)) + 1;int rc = DepthCount(&((*tree)->rchild)) + 1;return lc > rc?lc:rc;// 取两⼦树深度的最⼤值 }}//删除左⼦树void RemoveLeft(BinNode *node){if (!node)return;if (node->lchild)DestroyTree(&(node->lchild));node->lchild = NULL;}//删除右⼦树void RemoveRight(BinNode *node){if (!node)return;if (node->rchild)DestroyTree(&(node->rchild));node->rchild = NULL;}int main() {BinTree tree;create(&tree);BinNode *node = Parent(tree, 'G');printf("G的⽗结点为%c\n",node->data);BinNode *node2 = Lchild(tree, 'D');printf("D的左孩⼦结点为%c\n",node2->data);BinNode *node3 = Rchild(tree, 'D');printf("D的右孩⼦结点为%c\n",node3->data);printf("先序遍历为:");PreOrder(tree);printf("\n");printf("中序遍历为:");InOrder(tree);printf("\n");printf("后序遍历为:");PostOrder(tree);printf("\n");printf("层次遍历为:");LevelOrder(tree);printf("\n");int a = leafCount(&tree);printf("叶⼦结点数为%d\n",a);int b = NotLeafCount(&tree);printf("⾮叶⼦结点数为%d\n",b);int c = DepthCount(&tree);printf("深度为%d\n",c);//查找F节点BinNode *node4 = FindNode(tree,'C');RemoveLeft(node4);printf("删除C的左孩⼦后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");RemoveRight(node4);printf("删除C的右孩⼦后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");//销毁树printf("销毁树 \n");DestroyTree(&tree);printf("销毁后后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");printf("Hello, World!\n");return 0;}测试:测试数据为下列⼆叉树:运⾏程序复制粘贴下列内容:ABDGHECKFIJ特别感谢:iammomo。
二叉树遍历（前序、中序、后序、层次、广度优先、深度优先遍历）
⼆叉树遍历（前序、中序、后序、层次、⼴度优先、深度优先遍历）⽬录转载：⼆叉树概念⼆叉树是⼀种⾮常重要的数据结构，⾮常多其他数据结构都是基于⼆叉树的基础演变⽽来的。
对于⼆叉树，有深度遍历和⼴度遍历，深度遍历有前序、中序以及后序三种遍历⽅法，⼴度遍历即我们寻常所说的层次遍历。
由于树的定义本⾝就是递归定义，因此採⽤递归的⽅法去实现树的三种遍历不仅easy理解并且代码⾮常简洁，⽽对于⼴度遍历来说，须要其他数据结构的⽀撑。
⽐⽅堆了。
所以。
对于⼀段代码来说，可读性有时候要⽐代码本⾝的效率要重要的多。
四种基本的遍历思想前序遍历：根结点 ---> 左⼦树 ---> 右⼦树中序遍历：左⼦树---> 根结点 ---> 右⼦树后序遍历：左⼦树 ---> 右⼦树 ---> 根结点层次遍历：仅仅需按层次遍历就可以⽐如。
求以下⼆叉树的各种遍历前序遍历：1 2 4 5 7 8 3 6中序遍历：4 2 7 5 8 1 3 6后序遍历：4 7 8 5 2 6 3 1层次遍历：1 2 3 4 5 6 7 8⼀、前序遍历1）依据上⽂提到的遍历思路：根结点 ---> 左⼦树 ---> 右⼦树，⾮常easy写出递归版本号：public void preOrderTraverse1(TreeNode root) {if (root != null) {System.out.print(root.val+" ");preOrderTraverse1(root.left);preOrderTraverse1(root.right);}}2）如今讨论⾮递归的版本号：依据前序遍历的顺序，优先訪问根结点。
然后在訪问左⼦树和右⼦树。
所以。
对于随意结点node。
第⼀部分即直接訪问之，之后在推断左⼦树是否为空，不为空时即反复上⾯的步骤，直到其为空。
若为空。
则须要訪问右⼦树。
注意。
在訪问过左孩⼦之后。
二叉树遍历（前中后序遍历，三种方式）
⼆叉树遍历（前中后序遍历，三种⽅式）⽬录刷题中碰到⼆叉树的遍历，就查找了⼆叉树遍历的⼏种思路，在此做个总结。
对应的LeetCode题⽬如下：，，，接下来以前序遍历来说明三种解法的思想，后⾯中序和后续直接给出代码。
⾸先定义⼆叉树的数据结构如下：//Definition for a binary tree node.struct TreeNode {int val;TreeNode *left;TreeNode *right;TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}};前序遍历，顺序是“根-左-右”。
使⽤递归实现：递归的思想很简单就是我们每次访问根节点后就递归访问其左节点，左节点访问结束后再递归的访问右节点。
代码如下：class Solution {public:vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {if(root == NULL) return {};vector<int> res;helper(root,res);return res;}void helper(TreeNode *root, vector<int> &res){res.push_back(root->val);if(root->left) helper(root->left, res);if(root->right) helper(root->right, res);}};使⽤辅助栈迭代实现：算法为：先把根节点push到辅助栈中，然后循环检测栈是否为空，若不空，则取出栈顶元素，保存值到vector中，之后由于需要想访问左⼦节点，所以我们在将根节点的⼦节点⼊栈时要先经右节点⼊栈，再将左节点⼊栈，这样出栈时就会先判断左⼦节点。
代码如下：class Solution {public:vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {if(root == NULL) return {};vector<int> res;stack<TreeNode*> st;st.push(root);while(!st.empty()){//将根节点出栈放⼊结果集中TreeNode *t = st.top();st.pop();res.push_back(t->val);//先⼊栈右节点，后左节点if(t->right) st.push(t->right);if(t->left) st.push(t->left);}return res;}};Morris Traversal⽅法具体的详细解释可以参考如下链接：这种解法可以实现O(N)的时间复杂度和O(1)的空间复杂度。
二叉树常用的三种遍历方法
二叉树常用的三种遍历方法二叉树是一种常用的数据结构，它由一个根节点和两个子节点组成，其中左子节点小于根节点，右子节点大于根节点。
遍历二叉树是对所有节点进行访问的过程，常用的三种遍历方法是前序遍历、中序遍历和后序遍历。
下面将详细介绍这三种方法的实现步骤。
一、前序遍历前序遍历是指先访问根节点，然后按照左子树、右子树的顺序依次访问每个节点。
具体实现步骤如下：1. 如果当前节点为空，则返回。
2. 访问当前节点。
3. 递归进入左子树。
4. 递归进入右子树。
代码实现：void preorderTraversal(TreeNode* root) {if (root == NULL) return;cout << root->val << " ";preorderTraversal(root->left);preorderTraversal(root->right);}二、中序遍历中序遍历是指先访问左子树，然后访问根节点，最后访问右子树。
具体实现步骤如下：1. 如果当前节点为空，则返回。
2. 递归进入左子树。
3. 访问当前节点。
4. 递归进入右子树。
代码实现：void inorderTraversal(TreeNode* root) {if (root == NULL) return;inorderTraversal(root->left);cout << root->val << " ";inorderTraversal(root->right);}三、后序遍历后序遍历是指先访问左子树，然后访问右子树，最后访问根节点。
具体实现步骤如下：1. 如果当前节点为空，则返回。
2. 递归进入左子树。
3. 递归进入右子树。
4. 访问当前节点。
代码实现：void postorderTraversal(TreeNode* root) {if (root == NULL) return;postorderTraversal(root->left);postorderTraversal(root->right);cout << root->val << " ";}总结：以上就是二叉树常用的三种遍历方法的详细介绍和实现步骤。
实验六二叉树实验报告
实验四二叉树的操作题目：对于给定的一二叉树，实现各种约定的遍历。
一、实验目的：（1）掌握二叉树的定义和存储表示，学会建立一棵特定二叉树的方法；（2）掌握二叉树的遍历算法（先序、中序、后序遍历算法）的思想，并学会遍历算法的递归实现和非递归实现。
二、实验内容：构造二叉树，再实现二叉树的先序、中序、后序遍历，最后统计二叉树的深度。
三、实验步骤：(一) 需求分析1. 二叉树的建立首先要建立一个二叉链表的结构体，包含根节点和左右子树。
因为树的每一个左右子树又是一颗二叉树，所以用递归的方法来建立其左右子树。
二叉树的遍历是一种把二叉树的每一个节点访问并输出的过程，遍历时根结点与左右孩子的输出顺序构成了不同的遍历方法，这个过程需要按照不同的遍历的方法，先输出根结点还是先输出左右孩子，可以用选择语句来实现。
2．程序的执行命令为：1）构造结点类型，然后创建二叉树。
2）根据提示，从键盘输入各个结点。
3）通过选择一种方式（先序、中序或者后序）遍历。
4）输出结果，结束。
(二)概要设计1.二叉树的二叉链表结点存储类型定义typedef struct Node{DataType data;struct Node *LChild;struct Node *RChild;}BitNode,*BitTree;2.建立如下图所示二叉树：void CreatBiTree(BitTree *bt)用扩展先序遍历序列创建二叉树，如果是当前树根置为空，否则申请一个新节点。
3.本程序包含四个模块1) 主程序模块：2)先序遍历模块3)中序遍历模块4)后序遍历模块4.（三）详细设计1.建立二叉树存储类型//==========构造二叉树=======void CreatBiTree(BitTree *bt)//用扩展先序遍历序列创建二叉树，如果是当前树根置为空，否则申请一个新节点//{char ch;ch=getchar();if(ch=='.')*bt=NULL;else{*bt=(BitTree)malloc(sizeof(BitNode));//申请一段关于该节点类型的存储空间(*bt)->data=ch; //生成根结点CreatBiTree(&((*bt)->LChild)); //构造左子树CreatBiTree(&((*bt)->RChild)); //构造右子树}}2.编程实现以上二叉树的前序、中序和后序遍历操作，输出遍历序列1）先序遍历二叉树的递归算法如下：void PreOrder(BitTree root){if (root!=NULL){Visit(root ->data);PreOrder(root ->LChild); //递归调用核心PreOrder(root ->RChild);}}2）中序遍历二叉树的递归算法如下：void InOrder(BitTree root){if (root!=NULL){InOrder(root ->LChild);Visit(root ->data);InOrder(root ->RChild);}}3）后序遍历二叉树的递归算法如下：void PostOrder(BitTree root){if(root!=NULL){PostOrder(root ->LChild);PostOrder(root ->RChild);Visit(root ->data);}}4）计算二叉树的深度算法如下：int PostTreeDepth(BitTree bt) //求二叉树的深度{int hl,hr,max;if(bt!=NULL){hl=PostTreeDepth(bt->LChild); //求左子树的深度hr=PostTreeDepth(bt->RChild); //求右子树的深度max=hl>hr?hl:hr; //得到左、右子树深度较大者return(max+1); //返回树的深度}else return(0); //如果是空树，则返回0}四、调试分析及测试结果1. 进入演示程序后的显示主界面：请输入二叉树中的元素；先序、中序和后序遍历分别输出结果。
C语言实现创建二叉树，先序遍历、中序遍历、后序遍历输出
C语⾔实现创建⼆叉树，先序遍历、中序遍历、后序遍历输出# include <stdio.h># include <stdlib.h># include <string.h># include <iostream># define OK 0;# define ERROR -1;typedef int TElemType;typedef char DataType;typedef int Status;typedef struct BiNode {DataType data;//存⾃定义类型的值struct BiNode *lchild, *rchild;//左右⼩孩指针}BiNode,*BiTree;void CreatBiNode(BiNode **Node)//此处应注意传递的参数（⼆重指针）{char data;scanf_s("%c", &data);*Node = (BiTree)malloc(sizeof(BiNode));if (data == '#'){*Node = NULL;}else if ((data != '#') && (*Node)){(*Node)->data = data;(*Node)->lchild = NULL;(*Node)->rchild = NULL;CreatBiNode(&(*Node)->lchild);CreatBiNode(&(*Node)->rchild);}}Status PreOrderTraverse(BiTree T) {if (T == NULL) {return OK;}else {printf("%c", T->data);PreOrderTraverse(T->lchild);PreOrderTraverse(T->rchild);}}Status InOrderTraverse(BiTree T) {if (T == NULL) {return OK;}else {InOrderTraverse(T->lchild);printf("%c", T->data);InOrderTraverse(T->rchild);}}Status PostOrderTraverse(BiTree T) {if (T == NULL) {return OK;}else {PostOrderTraverse(T->lchild);PostOrderTraverse(T->rchild);printf("%c", T->data);}}int main(){printf("先序输⼊⼆叉树(空结点⽤'#'表⽰):");BiTree T=NULL;CreatBiNode(&T);printf("先序遍历⼆叉树：");PreOrderTraverse(T);printf("\n中序遍历⼆叉树：");InOrderTraverse(T);printf("\n后序遍历⼆叉树：");PostOrderTraverse(T);system("pause");return 0;}解决思想：⼩⽣⽤的是递归创建⼆叉树，递归遍历⼆叉树，因为使⽤递归会⽐较简洁。
数据结构二叉树实验报告
数据结构二叉树实验报告1. 引言二叉树是一种常见的数据结构，由节点（Node）和链接（Link）构成。
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。
二叉树在计算机科学中被广泛应用，例如在搜索算法中，二叉树可以用来快速查找和插入数据。
本实验旨在通过编写二叉树的基本操作来深入理解二叉树的特性和实现方式。
2. 实验内容2.1 二叉树的定义二叉树可以用以下方式定义：class TreeNode:def__init__(self, val):self.val = valself.left =Noneself.right =None每个节点包含一个值和两个指针，分别指向左子节点和右子节点。
根据需求，可以为节点添加其他属性。
2.2 二叉树的基本操作本实验主要涉及以下二叉树的基本操作：•创建二叉树：根据给定的节点值构建二叉树。
•遍历二叉树：将二叉树的节点按照特定顺序访问。
•查找节点：在二叉树中查找特定值的节点。
•插入节点：向二叉树中插入新节点。
•删除节点：从二叉树中删除特定值的节点。
以上操作将在下面章节详细讨论。
3. 实验步骤3.1 创建二叉树二叉树可以通过递归的方式构建。
以创建一个简单的二叉树为例：def create_binary_tree():root = TreeNode(1)root.left = TreeNode(2)root.right = TreeNode(3)root.left.left = TreeNode(4)root.left.right = TreeNode(5)return root以上代码创建了一个二叉树，根节点的值为1，左子节点值为2，右子节点值为3，左子节点的左子节点值为4，左子节点的右子节点值为5。
3.2 遍历二叉树二叉树的遍历方式有多种，包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。
以下是三种遍历方式的代码实现：•前序遍历：def preorder_traversal(root):if root:print(root.val)preorder_traversal(root.left)preorder_traversal(root.right)•中序遍历：def inorder_traversal(root):if root:inorder_traversal(root.left)print(root.val)inorder_traversal(root.right)•后序遍历：def postorder_traversal(root):if root:postorder_traversal(root.left)postorder_traversal(root.right)print(root.val)3.3 查找节点在二叉树中查找特定值的节点可以使用递归的方式实现。
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实验报告课程名称数据结构实验项目实验三--创建一个二叉树并输出三种遍历结果系别___ _计算机学院 _ ______专业___ ___班级/学号___________学生姓名 _________实验日期_成绩_______________________指导教师实验题目：实验三------创建一个二叉树并输出三种遍历结果一、实验目的1)掌握二叉树存储结构；2)掌握并实现二叉树遍历的递归算法和非递归算法；3)理解树及森林对二叉树的转换；4)理解二叉树的应用—哈夫曼编码及WPL计算。
二、实验内容1)以广义表或遍历序列形式创建一个二叉树，存储结构自选；2)输出先序、中序、后序遍历序列；3)二选一应用题：1）树和森林向二叉树转换；2）哈夫曼编码的应用问题。
（应用型题目可替换上述前两项实验内容）三、设计与编码1)程序结构基本设计框架（提示：请根据所选定题目，描述程序的基本框架，可以用流程图、界面描述图、框图等来表示）2)本实验用到的理论知识遍历二叉树，递归和非递归的方法（提示：总结本实验用到的理论知识，实现理论与实践相结合。
总结尽量简明扼要，并与本次实验密切相关，要求结合自己的题目并阐述自己的理解和想法）3)具体算法设计（1）首先，定义二叉树的存储结构为二叉链表存储，每个元素的数据类型Elemtype，定义一棵二叉树，只需定义其根指针。
（2）然后以递归的先序遍历方法创建二叉树，函数为CreateTree()，在输入字符时要注意，当节点的左孩子或者右孩子为空的时候，应当输入一个特殊的字符（本算法为“#”），表示左孩子或者右孩子为空。
（3）下一步，创建利用递归方法先序遍历二叉树的函数，函数为PreOrderTree()，创建非递归方法中序遍历二叉树的函数，函数为InOrderTree()，中序遍历过程是：从二叉树的根节点开始，沿左子树向下搜索，在搜索过程将所遇到的节点进栈；左子树遍历完毕后，从栈顶退出栈中的节点并访问；然后再用上述过程遍历右子树，依次类推，指导整棵二叉树全部访问完毕。
创建递归方法后序遍历二叉树的函数，函数为LaOrderTree()。
（提示：该部分主要是利用C、C++等完成数据结构定义、设计算法实现各种操作，可以用列表分步形式的自然语言描述，也可以利用流程图等描述）4)编码#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>typedef char DataType;#define MaxSize 100typedef struct Node{DataType data;struct Node *lchild;struct Node *rchild;}*BiTree,BitNode;void InitBitTree(BiTree *T); /*树的初始化*/void CreateBitTree(BiTree *T); /*按照先序输入字符序列递归创建二叉树*/ void PreOrderTraverse(BiTree T); /*二叉树的先序遍历的递归函数声明*/void InOrderTraverse(BiTree T); /*二叉树的中序遍历的递归函数声明*/void PostOrderTraverse(BiTree T); /*二叉树的后序遍历的递归函数声明*/void PreOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的先序遍历的非递归函数声明*/void InOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的中序遍历的非递归函数声明*/void PostOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的后序遍历的非递归函数声明*/void main(){BiTree T,root;InitBitTree(&T);printf("根据输入二叉树的先序序列创建二叉树('#'表示结束)：\n"); CreateBitTree(&T);printf("二叉树的先序序列：\n");printf("递归：\t");PreOrderTraverse(T);printf("\n");printf("非递归：");PreOrderTraverse2(T);printf("\n");printf("二叉树的中序序列：\n");printf("递归：\t");InOrderTraverse(T);printf("\n");printf("非递归：");InOrderTraverse2(T);printf("\n");printf("二叉树的后序序列：\n");printf("递归：\t");PostOrderTraverse(T);printf("\n");printf("非递归：");PostOrderTraverse2(T);printf("\n");}void InitBitTree(BiTree *T){*T=NULL;}void CreateBitTree(BiTree *T)/*递归创建二叉树*/{DataType ch;scanf("%c",&ch);if(ch=='#')*T=NULL;else{*T=(BiTree)malloc(sizeof(BitNode)); /*生成根结点*/if(!(*T))exit(-1);(*T)->data=ch;CreateBitTree(&((*T)->lchild)); /*构造左子树*/CreateBitTree(&((*T)->rchild)); /*构造右子树*/ }}void PreOrderTraverse(BiTree T)/*先序遍历二叉树的递归实现*/{if(T) /*如果二叉树不为空*/{printf("%2c",T->data); /*访问根结点*/PreOrderTraverse(T->lchild); /*先序遍历左子树*/PreOrderTraverse(T->rchild); /*先序遍历右子树*/ }}void InOrderTraverse(BiTree T)/*中序遍历二叉树的递归实现*/{if(T) /*如果二叉树不为空*/{InOrderTraverse(T->lchild); /*中序遍历左子树*/ printf("%2c",T->data); /*访问根结点*/InOrderTraverse(T->rchild); /*中序遍历右子树*/ }}void PostOrderTraverse(BiTree T)/*后序遍历二叉树的递归实现*/{if(T) /*如果二叉树不为空*/{PostOrderTraverse(T->lchild); /*后序遍历左子树*/PostOrderTraverse(T->rchild); /*后序遍历右子树*/printf("%2c",T->data); /*访问根结点*/}}void PreOrderTraverse2(BiTree T)/*先序遍历二叉树的非递归实现*/{BiTree stack[MaxSize]; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/ int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p; /*定义一个结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T;while(p!=NULL||top>0){while(p!=NULL) /*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/{printf("%2c",p->data); /*访问根结点*/stack[top++]=p; /*将p入栈*/p=p->lchild; /*遍历左子树*/}if(top>0) /*如果栈不空*/{p=stack[--top]; /*栈顶元素出栈*/p=p->rchild; /*遍历右子树*/}}}void InOrderTraverse2(BiTree T)/*中序遍历二叉树的非递归实现*/{BiTree stack[MaxSize]; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/ int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p; /*定义一个结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T;while(p!=NULL||top>0){while(p!=NULL) /*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/{stack[top++]=p; /*将p入栈*/p=p->lchild; /*遍历左子树*/}if(top>0) /*如果栈不空*/{p=stack[--top]; /*栈顶元素出栈*/printf("%2c",p->data); /*访问根结点*/p=p->rchild; /*遍历右子树*/}}}void PostOrderTraverse2(BiTree T)/*后序遍历二叉树的非递归实现*/{BiTree stack[MaxSize]; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/ int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p,*q; /*定义结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T,q=NULL; /*初始化结点的指针*/while(p!=NULL||top>0){while(p!=NULL) /*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/{stack[top++]=p; /*将p入栈*/p=p->lchild; /*遍历左子树*/}if(top>0) /*如果栈不空*/{p=stack[top-1]; /*取栈顶元素*/if(p->rchild==NULL||p->rchild==q) /*如果p没有右孩子结点，或右孩子结点已经访问过*/{printf("%2c",p->data); /*访问根结点*/q=p;p=NULL;top--;}elsep=p->rchild;}}}（提示：该部分主要是将算法转化为C、C++程序，设计主函数完成对各成员函数的调用；设计人机界面，每一步需要用户操作的提示以及每一次用户操作产生的预期结果）四、运行与测试1)在调试程序的过程中遇到什么问题，是如何解决的？在调试程序的过程中，遇到最大的问题就是中序和后序不能正确表示答案，最后发现是因为两个函数的错误导致。