数据结构实验6:二叉树的线索化
数据结构-6 树和二叉树

第六章树和二叉树一.选择题1. 以下说法错误的是。
A.树形结构的特点是一个结点可以有多个直接前趋B.线性结构中的一个结点至多只有一个直接后继C.树形结构可以表达(组织)更复杂的数据D.树(及一切树形结构)是一种"分支层次"结构2. 如图6-2所示的4 棵二叉树中,不是完全二叉树。
图6-2 4 棵二叉树3. 在线索化二叉树中,t 所指结点没有左子树的充要条件是。
A. t->left == NULLB. t->ltag==1C. t->ltag==1 且t->left==NULL D .以上都不对4. 以下说法错误的是。
A.二叉树可以是空集B.二叉树的任一结点最多有两棵子树C.二叉树不是一种树D.二叉树中任一结点的两棵子树有次序之分5. 以下说法错误的是。
A.完全二叉树上结点之间的父子关系可由它们编号之间的关系来表达B.在三叉链表上,二叉树的求双亲运算很容易实现C.在二叉链表上,求根,求左、右孩子等很容易实现D.在二叉链表上,求双亲运算的时间性能很好6. 如图6-3所示的4 棵二叉树,是平衡二叉树。
图6-3 4 棵二叉树7. 如图6-4所示二叉树的中序遍历序列是。
A. abcdgefB. dfebagcC. dbaefcgD. defbagc图6-4 1 棵二叉树8. 已知某二叉树的后序遍历序列是dabec,中序遍历序列是debac,它的前序遍历序列是。
A. acbedB. decabC. deabcD. cedba9. 如果T2 是由有序树T 转换而来的二叉树,那么T 中结点的前序就是T2 中结点的。
A. 前序B.中序C. 后序D. 层次序10. 某二叉树的前序遍历结点访问顺序是abdgcefh,中序遍历的结点访问顺序是dgbaechf,则其后序遍历的结点访问顺序是。
A. bdgcefhaB. gdbecfhaC. bdgaechfD. gdbehfca11. 将含有83个结点的完全二叉树从根结点开始编号,根为1号,后面按从上到下、从左到右的顺序对结点编号,那么编号为41的双亲结点编号为。
线索二叉树

6.4 线索化二叉树从前面的讨论可知,遍历二叉树就是将非线性结构的二叉树线性化,即按一定规则将二叉树中的结点排列成一个线性序列依次访问。
如图6.20(a)所示的二叉树,经中序遍历得到线性序列:BADEC,经前序遍历得到线性序列:ABCDE,经后序遍历得到线性序列:BEDCA。
在这些线性序列中,二叉树中的每个结点(除第一个和最后一个外)有且仅有唯一的一个前趋和唯一的一个后继,很容易找到各个结点的直接前驱和直接后继。
但当以二叉链表作为二叉树的存储结构时,只能找到结点的左、右孩子,而不能直接找到前驱和后继,只有在遍历的动态过程中得到这些信息。
如果将这些信息在第一次遍历时保存起来,在需要再次对二叉树进行“遍历”时就可以将二叉树视为线性结构进行访问,从而简化遍历操作。
那么,如何存储遍历中得到的结点前驱和后继的信息呢?一个简单的办法是在每个结点上增加两个指针域fwd和bkwd,分别指向存储遍历中得到的结点前驱和后继。
fwd L child data R child bkwd这是采用多重链表来表示二叉树。
这种方法虽简单易行,但这种结构的存储密度将大大降低,浪费存储空间。
另一种方法,是利用原有链域L child 和R child的空链域。
在n个结点的二叉链表中有2n个孩子链域,其中仅有n-1个链域是用来指示结点的左右孩子,而另外n+1个链域是空链域。
现在把这些空链域利用起来,使其指向结点的前驱或后继;对那些原来就不为空的链域,则仍然指向左或右孩子。
如果把指向前驱和后继的指针称为线索(Thread),那么,如何区分指向左、右孩子的指针和指向前驱、后继的线索呢?在原结点结构上增加标志域定义为:0 Lchild为左指针,指向左孩子0 Rchild为右指针,指向右孩子ltag=rtag=1 Lchild为左线索,指向前驱 1 Rchild为右线索,指向后继以这种结点构成的二叉链表作为二叉树的存储结构,叫做线索链表,其C语言类型说明如下:Typedef struct ThreadTNode{enum{0,1} ltag, rtag;Elem Type data;Struct ThreadTNode *Lchild, *Rchild;}ThreadTNode, *ThreadTree;为了节省内存空间,我们用C语言的位段方法将结点中的左标志域和右标志域与数据域合并在一个存储单元中(即各用一位表示左标志和右标志,其余各位表示结点值)。
数据结构实验指导书(新版)

《数据结构和算法》实验指导书实验及学时数分配序号实验名称学时数(小时)1 实验一线性表 42 实验二树和二叉树 23 实验三图 24 实验四查找 25 实验五内部排序 2合计12几点要求:一、上机前:认真预习相关实验内容,提前编写算法程序,上机时检查(未提前编写程序者,扣除平时成绩中实验相关分数)。
二、上机中:在Turbo C或VC6.0环境中,认真调试程序,记录调试过程中的问题、解决方法以及运行结果。
上机时签到;下机时验收签字。
三、下机后:按要求完成实验报告,并及时提交(实验后1周内)。
实验一线性表【实验目的】1、掌握用Turbo c上机调试线性表的基本方法;2、掌握线性表的基本操作,插入、删除、查找以及线性表合并等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的运算;3、运用线性表解决线性结构问题。
【实验学时】4 学时【实验类型】设计型【实验内容】1、顺序表的插入、删除操作的实现;2、单链表的插入、删除操作的实现;3、两个线性表合并算法的实现。
(选做)【实验原理】1、当我们在线性表的顺序存储结构上的第i个位置上插入一个元素时,必须先将线性表中第i个元素之后的所有元素依次后移一个位置,以便腾出一个位置,再把新元素插入到该位置。
若是欲删除第i个元素时,也必须把第i个元素之后的所有元素前移一个位置;2、当我们在线性表的链式存储结构上的第i个位置上插入一个元素时,只需先确定第i个元素前一个元素位置,然后修改相应指针将新元素插入即可。
若是欲删除第i个元素时,也必须先确定第i个元素前一个元素位置,然后修改相应指针将该元素删除即可;3、详细原理请参考教材。
【实验步骤】一、用C语言编程实现建立一个顺序表,并在此表中插入一个元素和删除一个元素。
1、通过键盘读取元素建立线性表;(从键盘接受元素个数n以及n个整形数;按一定格式显示所建立的线性表)2、指定一个元素,在此元素之前插入一个新元素;(从键盘接受插入位置i,和要插入的元素值;实现插入;显示插入后的线性表)3、指定一个元素,删除此元素。
《数据结构》习题汇编06第六章树和二叉树试题

第六章树和二叉树试题一、单项选择题1.树中所有结点的度等于所有结点数加()。
A. 0B. 1C. -1D. 22.在一棵树中,()没有前驱结点。
A. 分支结点B. 叶结点C. 根结点D. 空结点3.在一棵二叉树的二叉链表中,空指针域数等于非空指针域数加()。
A. 2B. 1C. 0D. -14.在一棵具有n个结点的二叉树中,所有结点的空子树个数等于()。
A. nB. n-1C. n+1D. 2*n5.在一棵具有n个结点的二叉树的第i层上(假定根结点为第0层,i大于等于0而小于等于树的高度),最多具有()个结点。
A. 2iB. 2i+1C. 2i-1D. 2n6.在一棵高度为h(假定根结点的层号为0)的完全二叉树中,所含结点个数不小于()。
A. 2h-1B. 2h+1C. 2h-1D. 2h7.在一棵具有35个结点的完全二叉树中,该树的高度为()。
假定空树的高度为-1。
A. 5B. 6C. 7D. 88.在一棵具有n个结点的完全二叉树中,分支结点的最大编号为()。
假定树根结点的编号为0。
A. ⎣(n-1)/2⎦B. ⎣n/2⎦C. ⎡n/2⎤D. ⎣n/2⎦ -19.在一棵完全二叉树中,若编号为i的结点存在左孩子,则左子女结点的编号为()。
假定根结点的编号为0A. 2iB. 2i-1C. 2i+1D. 2i+210.在一棵完全二叉树中,假定根结点的编号为0,则对于编号为i(i>0)的结点,其双亲结点的编号为()。
A. ⎣(i+1)/2⎦B. ⎣(i-1)/2⎦C. ⎣i/2⎦D. ⎣i/2⎦-111.在一棵树的左子女-右兄弟表示法中,一个结点的右孩子是该结点的()结点。
A. 兄弟B. 子女C. 祖先D. 子12.在一棵树的静态双亲表示中,每个存储结点包含()个域。
A. 1B. 2C. 3D. 413.已知一棵二叉树的广义表表示为a (b (c), d (e ( , g (h) ), f ) ),则该二叉树的高度为()。
[精品]【数据结构】二叉树实验报告
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[精品]【数据结构】二叉树实验报告二叉树实验报告一、实验目的:1.掌握二叉树的基本操作;2.理解二叉树的性质;3.熟悉二叉树的广度优先遍历和深度优先遍历算法。
二、实验原理:1.二叉树是一种树形结构,由n(n>=0)个节点组成;2.每个节点最多有两个子节点,称为左子节点和右子节点;3.二叉树的遍历分为四种方式:前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。
三、实验环境:1.编程语言:C++;2.编译器:Dev-C++。
四、实验内容:1.定义二叉树节点结构体:struct BinaryTreeNode{int data; // 节点数据BinaryTreeNode *leftChild; // 左子节点指针BinaryTreeNode *rightChild; // 右子节点指针};2.初始化二叉树:queue<BinaryTreeNode *> q; // 使用队列存储节点q.push(root);int i = 1; // 创建子节点while (!q.empty() && i < length){BinaryTreeNode *node = q.front();q.pop();if (data[i] != -1) // 创建左子节点 {BinaryTreeNode *leftChild = new BinaryTreeNode;leftChild->data = data[i];leftChild->leftChild = nullptr;leftChild->rightChild = nullptr;node->leftChild = leftChild;q.push(leftChild);}i++;if (data[i] != -1) // 创建右子节点 {BinaryTreeNode *rightChild = new BinaryTreeNode;rightChild->data = data[i];rightChild->leftChild = nullptr;rightChild->rightChild = nullptr;node->rightChild = rightChild;q.push(rightChild);}i++;}return root;}3.前序遍历二叉树:五、实验结果:输入:int data[] = {1, 2, 3, 4, -1, -1, 5, 6, -1, -1, 7, 8};输出:前序遍历结果:1 2 4 5 3 6 7 8中序遍历结果:4 2 5 1 6 3 7 8后序遍历结果:4 5 2 6 8 7 3 1层次遍历结果:1 2 3 4 5 6 7 8通过本次实验,我深入理解了二叉树的性质和遍历方式,并掌握了二叉树的基本操作。
数据结构(C++)-线索二叉树精品PPT课件

一、线索二叉树
(4) 中序遍历线索树 P217
a)先由根结点指针找到根结点,从根结点起沿 左指针逐结点一直向左查找,找到左线索标志 为1的结点(“最左”的结点)即为遍历中需首先 访问的结点。 b)由此结点开始,反复进行寻找后继结点的过 程,并陆续访问这些结点,直至结束。
15
中序线索二叉树的遍历算法
13
一、线索二叉树
(3) 中序线索树求前趋结点
找前趋结点相应的原则如下:
a) 如果某结点的左线索标志域为1,说明其左指针域 是线索,这个线索所指的即是该结点的前趋结点; b) 如果某结点的左线索标志为0,则其左指针域是指 向左儿子结点的指针,由此结点的左儿子结点起按右 指针域指针逐结点向右查找,一直找到右线索标志域 为1的结点,即是该结点的前趋结点。
} }
12
一、线索二叉树
(2) 中序线索树求后继结点
在中序遍历线索树过程中,按下述两条原则即可 找到后继结点:
a) 如果某结点的右线索标志域为1,说明其右指针域 是线索,这个线索所指的即是该结点的后继结点; b) 如果某结点的右线索标志为0,则其右指针域是指 向右儿子结点的指针,由此结点的右儿子结点起按左 指针域指针逐结点向左查找,一直找到左线索标志域 为1的结点,即是该结点的后继结点。
pre->rightChild = cur; pre->rightTag = THREAD_PTR; } else if (pre != NULL) { pre->rightTag = CHILD_PTR; } pre = cur;
if (cur->rightTag == CHILD_PTR) InThreadHelp(cur->rightChild, pre);
数据结构实验指导书(新版)

《数据结构与算法》实验指导书实验及学时数分配几点要求:一、上机前:认真预习相关实验内容,提前编写算法程序,上机时检查(未提前编写程序者,扣除平时成绩中实验相关分数)。
二、上机中:在Turbo C或VC6.0环境中,认真调试程序,记录调试过程中的问题、解决方法以及运行结果。
上机时签到;下机时验收签字。
三、下机后:按要求完成实验报告,并及时提交(实验后1周内)。
实验一线性表【实验目的】1、掌握用Turbo c上机调试线性表的基本方法;2、掌握线性表的基本操作,插入、删除、查找以及线性表合并等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的运算;3、运用线性表解决线性结构问题。
【实验学时】4 学时【实验类型】设计型【实验内容】1、顺序表的插入、删除操作的实现;2、单链表的插入、删除操作的实现;3、两个线性表合并算法的实现。
(选做)【实验原理】1、当我们在线性表的顺序存储结构上的第i个位置上插入一个元素时,必须先将线性表中第i个元素之后的所有元素依次后移一个位置,以便腾出一个位置,再把新元素插入到该位置。
若是欲删除第i个元素时,也必须把第i个元素之后的所有元素前移一个位置;2、当我们在线性表的链式存储结构上的第i个位置上插入一个元素时,只需先确定第i个元素前一个元素位置,然后修改相应指针将新元素插入即可。
若是欲删除第i个元素时,也必须先确定第i个元素前一个元素位置,然后修改相应指针将该元素删除即可;3、详细原理请参考教材。
【实验步骤】一、用C语言编程实现建立一个顺序表,并在此表中插入一个元素和删除一个元素。
1、通过键盘读取元素建立线性表;(从键盘接受元素个数n以及n个整形数;按一定格式显示所建立的线性表)2、指定一个元素,在此元素之前插入一个新元素;(从键盘接受插入位置i,和要插入的元素值;实现插入;显示插入后的线性表)3、指定一个元素,删除此元素。
(从键盘接受删除元素位置i,实现删除;显示删除后的线性表)二、用C语言编程实现建立一个单链表,并在此表中插入一个元素和删除一个元素。
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。
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实验6:二叉树的线索化
一、实验目的
1.掌握线索二叉树的存储结构。
2.掌握将一棵二叉树线索化算法。
3.掌握线索二叉树的遍历算法,理解算法在效率上的改进。
4.将算法用C语言编写完整程序并上机运行,记录实验过程与数据。
二、实验仪器:
1.硬件:Lenovo通用PC机,
2.软件:WINDOWS7,WORD,GCC编译器
三、实验原理:
1.线索化算法
四、实验步骤:
1.设计一个实验样本,取二叉树为:
2.定义一个线索二叉树的结点;
此处填写具体代码
3.按先序的方式建立一棵普通的二叉树;此处填写具体代码
4.将普通二叉树线索化
此处填写具体代码
5.按线性方式遍历线索二叉树
此处填写具体代码
五、数据处理及结论
1.输入:
A↙B↙D↙#↙#↙E↙#↙#↙C↙F↙#↙#↙G↙#↙#
注:每个↙符号代表输入确定,即回车
2.输出:
C B E A F C G
C B E A F C G
七、思考题:
1.为什么要将一棵二叉树线索化?
2.为什么在线索化的过程中preNode要使用全局变量?附:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define NULLFLAG '#'
typedef char elemType;
typedef enum{
FALSE,TRUE
}status;
typedef enum{
link,thread
}pointerTag;
typedef struct NODE{
elemType data;
struct NODE *lchild,*rchild;
int lTag,rTag;
}biThreadTreeNode;
//定义一个全局变量指针preNode,在线索化时记录每个结点的直接前驱结点biThreadTreeNode *preNode;
status biThreadTreeNodeInit(biThreadTreeNode *t,elemType e){ if(t){
t->data=e;
t->lchild=NULL;
t->rchild=NULL;
t->lTag=link;
t->rTag=link;
return TRUE;
}
else
return FALSE;
}
//按先序遍历的方法建立一棵二叉树,空位用空格号代替
status biThreadTreeCreate(biThreadTreeNode **t){
elemType ch;
//fflush(stdin);//如果使用清空缓存的这句,则每输入一个字符要回车一次ch=getchar();
if(ch==NULLFLAG){
*t=NULL;
return FALSE;
}
else{
*t=(biThreadTreeNode*)malloc(sizeof(biThreadTreeNode));
if(*t){
biThreadTreeNodeInit(*t,ch);
biThreadTreeCreate(&((*t)->lchild));
biThreadTreeCreate(&((*t)->rchild));
}
}
return TRUE;
}
//按中序遍历的方式输出一棵二叉树
void biThreadTreePrint(biThreadTreeNode *t){
if(t){
biThreadTreePrint(t->lchild);
printf("%4c",t->data);
biThreadTreePrint(t->rchild);
}
}
//按中序遍历的方式将二叉树线索化
status biTreeThreading(biThreadTreeNode *t){
if(!t)
return FALSE;
else{
biTreeThreading(t->lchild);
if(t->lchild==NULL){
t->lchild=preNode;
t->lTag=thread;
}
if(preNode->rchild==NULL){
preNode->rchild=t;
preNode->rTag=thread;
}
preNode=t;
biTreeThreading(t->rchild);
}
return TRUE;
}
//完整的线索化过程
status inOrderThreading(biThreadTreeNode *head,biThreadTreeNode *t){ head->rchild=head;
head->rTag=thread;
if(t==NULL){
head->lchild=head;
head->lTag=thread;
return FALSE;
}
else{
head->lTag=link;
head->lchild=t;
preNode=head;
biTreeThreading(t);
head->rchild=preNode;
preNode->rchild=head;
preNode->rTag=thread;
}
return TRUE;
}
status threadTraversal(biThreadTreeNode *head){
biThreadTreeNode *p;
if(head==NULL)
return FALSE;
p=head->lchild;
while(p!=head){
while(p->lTag==link)
p=p->lchild;
printf("%4c",p->data);
while(p->rTag==thread && p->rchild!=head){
p=p->rchild;
printf("%4c",p->data);
}
p=p->rchild;
}
return TRUE;
}
void main(){
biThreadTreeNode *head,*root;
head=(biThreadTreeNode*)malloc(sizeof(biThreadTreeNode));
biThreadTreeCreate(&root);
biThreadTreePrint(root);
inOrderThreading(head,root);
printf("\n");
threadTraversal(head);
}
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。