五章树和二叉树研究报告

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树和二叉树的建立和遍历-数据结构试验报告

树和二叉树的建立和遍历-数据结构试验报告

实验报告一:预习要求预习树和二叉树的存储结构、以递归为基本思想的相应遍历操作。

二:实验目的1、通过实验,掌握二叉树的建立与存储方法。

2、掌握二叉树的结构特性,以及各种存储结构的特点和适用范围。

3、掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。

4、理解huffman编解码的算法三:实验内容以括号表示法输入一棵二叉树,编写算法建立二叉树的二叉链表结构;编写先序、中序、后序、层次遍历二叉树的算法;编写算法计算二叉树的结点数,叶子结点数,以及二叉树的深度。

四:实验原理及试验方法ADT BinaryTree{数据对象:D:D是具有相同特征的数据元素的集合数据结构:R:若D= 空集,则R=空集,称BinaryTree为空二叉树;若D不等于空集,则R={H},H是如下二元关系:(1)在D中存在唯一的称为根的数据元素root,它在关系H下无前驱;(2)若D-{root}不等于空集,则存在D-{root}={D1,Dr},且D1∩Dr=空集;(3)若D1不等于空集,则D1中存在唯一的元素x1,<root,x1>∈H,且存在D1上的关系H1包含于H;若Dr≠空集,则Dr中存在唯一的元素xr,<root,xr>∈H,且存在Dr上的关系Hr包含于H;H={<root,x1>,<root,xr>,H1,Hr};(4) (D1,{H1})是一颗符合本定义的二叉树,称为根的左子树,(Dr,{Hr})是一颗符合本定义的二叉树,称为根的右子树。

基本操作P:CreateBiTree(&T,definition);初始条件:definition给出二叉树的定义。

操作结果:按definition构造二叉树T。

PreOrderTraverse(T);初始条件:二叉树T存在。

操作结果:先序遍历T 。

InOrderTraverse(T);初始条件:二叉树T存在。

操作结果:中序遍历T。

PostOrderTraverse(T);初始条件:二叉树T存在。

二叉树实验报告

二叉树实验报告

二叉树实验报告二叉树是数据结构中最常见且重要的一种类型。

它由节点组成,每个节点最多有两个子节点,分别称为左节点和右节点。

通过连接这些节点,可以构建一个有序且具有层次结构的树形结构。

本实验报告将介绍二叉树的概念、特点以及常见的操作,同时介绍二叉树在实际应用中的一些典型案例。

一、二叉树的定义和特点二叉树是一种树形结构,它的每个节点至多只有两个子节点。

它的定义可以使用递归的方式进行描述:二叉树要么是一棵空树,要么由根节点和两棵分别称为左子树和右子树的二叉树组成。

二叉树的特点是每个节点最多只有两个子节点。

二、二叉树的创建和操作1.创建二叉树:二叉树可以通过两种方式来创建,一种是使用树的节点类来手动构建二叉树;另一种是通过给定的节点值列表,使用递归的方式构建二叉树。

2.遍历二叉树:二叉树的遍历有三种方式,分别是前序遍历、中序遍历和后序遍历。

a.前序遍历:先遍历根节点,再遍历左子树,最后遍历右子树。

b.中序遍历:先遍历左子树,再遍历根节点,最后遍历右子树。

c.后序遍历:先遍历左子树,再遍历右子树,最后遍历根节点。

3.查找节点:可以根据节点的值或者位置来查找二叉树中的节点。

4.插入节点:可以通过递归的方式在指定位置上插入一个新节点。

5.删除节点:可以通过递归的方式删除二叉树中的指定节点。

三、二叉树的应用案例二叉树在实际应用中有很多重要的用途,下面介绍几个典型的案例。

1.表示文件系统结构:文件系统可以使用二叉树来进行表示,每个文件或文件夹都可以看作是树中一个节点,节点之间的父子关系可以通过左右子树建立连接。

2.实现二叉树:二叉树是一种特殊的二叉树,它要求左子树上的节点值小于根节点的值,右子树上的节点值大于根节点的值。

这种树结构可以快速实现元素的插入、删除和查找等操作。

3.表达式求值:二叉树可以用来表示数学表达式,并且可以通过遍历来对表达式进行求值。

四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了二叉树的定义和特点,学会了二叉树的创建和操作方法,以及了解了二叉树在实际应用中的一些典型案例。

树和二叉树的实验报告

树和二叉树的实验报告

《数据结构》实验报告题目: 树和二叉树一、用二叉树来表示代数表达式(一)需求分析输入一个正确的代数表达式, 包括数字和用字母表示的数, 运算符号+ - * / ^ =及括号。

系统根据输入的表达式建立二叉树, 按照先括号里面的后括号外面的, 先乘后除的原则, 每个节点里放一个数字或一个字母或一个操作符, 括号不放在节点里。

分别先序遍历, 中序遍历, 后序遍历此二叉树, 并输出表达式的前缀式, 中缀式和后缀式。

(二)系统设计1.本程序中用到的所有抽象数据类型的定义;typedef struct BiNode //二叉树的存储类型{char s[20];struct BiNode *lchild,*rchild;}BiTNode,*BiTree;2.主程序的流程以及各程序模块之间的层次调用关系, 函数的调用关系图:3. 列出各个功能模块的主要功能及输入输出参数void push(char cc)初始条件: 输入表达式中的某个符号操作结果: 将输入的字符存入buf数组中去BiTree Create_RTree()初始条件: 给出二叉树的定义表达式操作结果:构造二叉树的右子树, 即存储表达式等号右侧的字符组BiTree Create_RootTree()初始条件: 给出二叉树的定义表达式操作结果:构造存储输入表达式的二叉树, 其中左子树存储‘X’, 根节点存储‘:=’void PreOrderTraverse(BiTree T)初始条件: 二叉树T存在操作结果:先序遍历T, 对每个节点调用函数Visit一次且仅一次void InOrderTraverse(BiTree T)初始条件: 二叉树T存在操作结果:中序遍历T, 对每个节点调用函数Visit一次且仅一次void PostOrderTraverse(BiTree T)初始条件: 二叉树T存在操作结果:后序遍历T, 对每个节点调用函数Visit一次且仅一次int main()主函数, 调用各方法, 操作成功后返回0(三)调试分析调试过程中还是出现了一些拼写错误, 经检查后都能及时修正。

第5章、树和二叉树解读.

第5章、树和二叉树解读.
2018/12/26 36
//二叉链表类 template <class T> //类模板,T为虚拟类型 class BTree { private: Btnode<T> *BT; //二叉链表根结点指针 public: //成员函数 BTree() { BT=NULL; return; } //二叉链表初始化 void creat(T); //生成二叉链表 void pretrav(); //前序遍历(输出)二叉链表 void intrav(); //中序遍历二叉链表 void postrav(); //后序遍历二叉链表 };
森林
M棵互不相交的树的集合称为森林
2018/12/26
13
树的存储结构
双亲表示法 用一个一维数组来存储树的结点
P67:图5.1
找某个结点的双亲很方便,但是找它的孩子结点或 兄弟结点时,需要遍历整个数组,比较麻烦
2018/12/26 14
孩子表示法
用指针表示出每个结点的孩子结点。 把每个结点的孩子结点排列起来构成一个单链表 每个结点由两个域组成:数值域data和指针域 children
2018/12/26 40
//前序遍历二叉链表 template <class T> void BTree<T>::pretrav() { Btnode<T> *p; p=BT; pretravnode(p); //从根结点开始前 序遍历 cout <<endl; return; } template <class T> static pretravnode(Btnode<T> *p) 2018/12/26 { if (p!=NULL)

树和二叉树的实验报告

树和二叉树的实验报告

树和二叉树的实验报告树和二叉树的实验报告一、引言树和二叉树是计算机科学中常用的数据结构,它们在各种算法和应用中都有广泛的应用。

本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解树和二叉树的特性和操作。

二、树的构建与遍历1. 树的概念和特性树是一种非线性的数据结构,由节点和边组成。

每个节点可以有零个或多个子节点,其中一个节点没有父节点的称为根节点。

树的特点包括层次结构、唯一根节点和无环等。

2. 树的构建在本实验中,我们使用Python语言构建了一棵树。

通过定义节点类和树类,我们可以方便地创建树的实例,并添加节点和连接节点之间的边。

3. 树的遍历树的遍历是指按照一定顺序访问树中的所有节点。

常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。

我们在实验中实现了这三种遍历方式,并观察了它们的输出结果。

三、二叉树的实现与应用1. 二叉树的概念和特性二叉树是一种特殊的树,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。

二叉树的特点包括唯一根节点、每个节点最多有两个子节点和子节点的顺序等。

2. 二叉树的实现我们使用Python语言实现了二叉树的数据结构。

通过定义节点类和二叉树类,我们可以创建二叉树的实例,并实现插入节点、删除节点和查找节点等操作。

3. 二叉树的应用二叉树在实际应用中有很多用途。

例如,二叉搜索树可以用于实现快速查找和排序算法。

AVL树和红黑树等平衡二叉树可以用于高效地插入和删除操作。

我们在实验中实现了这些应用,并通过实际操作验证了它们的效果。

四、实验结果与讨论通过实验,我们成功构建了树和二叉树的数据结构,并实现了它们的基本操作。

通过观察和分析实验结果,我们发现树和二叉树在各种算法和应用中的重要性和灵活性。

树和二叉树的特性使得它们适用于解决各种问题,例如搜索、排序、图算法等。

同时,我们也发现了一些问题和挑战,例如树的平衡性和节点的插入和删除操作等。

这些问题需要进一步的研究和优化。

五、总结本实验通过实际操作和观察,深入了解了树和二叉树的特性和操作。

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。

二叉树 实验报告

二叉树 实验报告

二叉树实验报告二叉树实验报告引言:二叉树是一种常见的数据结构,它由节点和边组成,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。

在本次实验中,我们将探索二叉树的基本概念、特性以及应用。

一、二叉树的定义与性质1.1 二叉树的定义二叉树是一种递归定义的数据结构,它可以为空,或者由一个根节点和两个二叉树组成,分别称为左子树和右子树。

1.2 二叉树的性质(1)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)左子树和右子树也是二叉树。

(3)二叉树的子树之间没有关联性,它们是相互独立的。

二、二叉树的遍历方式2.1 前序遍历前序遍历是指先访问根节点,然后按照先左后右的顺序遍历左子树和右子树。

2.2 中序遍历中序遍历是指先遍历左子树,然后访问根节点,最后遍历右子树。

2.3 后序遍历后序遍历是指先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根节点。

2.4 层次遍历层次遍历是指按照从上到下、从左到右的顺序遍历二叉树的每个节点。

三、二叉树的应用3.1 二叉搜索树二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它的每个节点的值大于其左子树的所有节点的值,小于其右子树的所有节点的值。

这种特性使得二叉搜索树可以高效地进行查找、插入和删除操作。

3.2 哈夫曼树哈夫曼树是一种带权路径长度最短的二叉树,它常用于数据压缩中。

哈夫曼树的构建过程是通过贪心算法,将权值较小的节点放在离根节点较远的位置,从而实现最优编码。

3.3 表达式树表达式树是一种用于表示数学表达式的二叉树,它的叶节点是操作数,而非叶节点是操作符。

通过对表达式树的遍历,可以实现对表达式的求值。

结论:通过本次实验,我们对二叉树的定义、性质、遍历方式以及应用有了更深入的了解。

二叉树作为一种重要的数据结构,在计算机科学和算法设计中发挥着重要的作用。

在今后的学习和工作中,我们应该进一步探索二叉树的高级应用,并灵活运用于实际问题的解决中。

二叉树实验报告

二叉树实验报告

二叉树实验报告1. 引言二叉树是一种常用的数据结构,广泛应用于计算机科学和信息技术领域。

本实验旨在通过对二叉树的理解和实现,加深对数据结构与算法的认识和应用能力。

本报告将介绍二叉树的定义、基本操作以及实验过程中的设计和实现。

2. 二叉树的定义二叉树是一个有序树,其每个节点最多有两个子节点。

树的左子节点和右子节点被称为二叉树的左子树和右子树。

3. 二叉树的基本操作3.1 二叉树的创建在实验中,我们通过定义一个二叉树的节点结构来创建一个二叉树。

节点结构包含一个数据域和左右指针,用于指向左右子节点。

创建二叉树的过程可以通过递归或者迭代的方式来完成。

3.2 二叉树的插入和删除二叉树的插入操作是将新节点插入到树中的合适位置。

插入时需要考虑保持二叉树的有序性。

删除操作是将指定节点从树中删除,并保持二叉树的有序性。

在实验中,我们可以使用递归或者循环的方式实现这些操作。

3.3 二叉树的遍历二叉树的遍历是指按照某种次序访问二叉树的所有节点。

常见的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。

前序遍历先访问根节点,然后按照左孩子-右孩子的顺序递归遍历左右子树。

中序遍历按照左孩子-根节点-右孩子的顺序递归遍历左右子树。

后序遍历按照左孩子-右孩子-根节点的顺序递归遍历左右子树。

3.4 二叉树的查找查找操作是指在二叉树中查找指定的值。

可以通过递归或者循环的方式实现二叉树的查找操作。

基本思路是从根节点开始,通过比较节点的值和目标值的大小关系,逐步向左子树或者右子树进行查找,直到找到目标节点或者遍历到叶子节点。

4. 实验设计和实现在本实验中,我们设计并实现了一个基于Python语言的二叉树类。

具体实现包括二叉树的创建、插入、删除、遍历和查找操作。

在实验过程中,我们运用了递归和迭代的方法实现了这些操作,并进行了测试和验证。

4.1 二叉树类的设计我们将二叉树的节点设计为一个类,其中包括数据域和左右子节点的指针。

另外,我们设计了一个二叉树类,包含了二叉树的基本操作方法。

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2020/6/12
2
线索二叉树结点的描述 typedef int datatype; typedef struct node { int ltag,rtag;
datatype data; struct node *lchild,*rchild; } bithptr; bithptr *pre;
lchild ltag data rtag rchild
标志位如果为0,表示指针指向孩子
2020/6/结12 点,为1表示指针为线索
3
t
0A0
0B0
1C1
NULL
1D1
0E1
NULL
1F0
0G0
2020/6/12
1H1
1I1
4
中序线索二叉树中,查找指定结点*p的中序后继结点
1、若 *p 的右子树为空,则 p->rchild 为右线 索,直接指向 *p 的中序后继结点。
do
{ printf(“\t%d\n”,p->data); p=INORDERNEXT(p);
} while(p!=NULL);
}
}
2020/6/12
11
线索二叉树的结点插入算法
INSERTRIGHT(bithptr *p,bithptr *q)
{ bithptr *s; s=INORDERNEXT(p); q->ltag=1; q->lchild=p; q->rtag=p->rtag; q->rchild=p->rchild;
16
二叉排序树的生成
void CREAT(bitree *b)
{ int x;
bitree *s;
b=NULL;
do{
scanf(“%d”,&x);
// 读入一个整数
s=(bitree *)malloc(sizeof(bitree)); // 产生一个树结点
s->data=x;
s->lchild=NULL; s->rchild=NULL;
2、若 *p 的右子树非空,则 *p 的中序后继必是 其右子树中第一个遍历到的结点,也就是从 *p的右孩子开始,沿左指针链往下查找,直 到找到一个没有左孩子的结点为止。
2020/6/12
6
最左下结点 Rk
p R1
R2
2020/6/12
7
中序线索二叉树中求中序后继结点的算法
bithptr *INORDERNEXT(bithptr *p)
{ bithptr *q;
if (p->rtag==1) return(p->rchild);
else { q=p->rchild;
while (q->ltag==0) q=q->lchild;
return(q);
}
}
2020/6/12
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中序线索二叉树中,查找指定结点*p的中序前驱结点
1、若 *p 的左子树为空,则 p->lchild 为左线 索,直接指向 *p 的中序前驱结点。
2、若 *p 的左子树非空,则从 *p 的左孩子出发 ,沿右指针链往下查找,直到找到一个没有右 孩子的结点为止。
2020/6/12
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p
R1 R2
最右下结点
Rk
2020/6/12
10
线索二叉树的遍历算法
TRAVERSEINTHREAD(bithptr *p)
{ if (p!=NULL) { while (p->ltag==0) p=p->lchild;
p->rtag=0; p->rchild=q;
if ((s!=NULL)&&(s->ltag==1)) s->lchild=q;
}
2020/6/12
12
二、二叉排序树
二叉排序树又称为二叉查找树,其定义为: 二叉排序树或者是一棵空树,或者是具有如下性 质的二叉树: 1、若它的左子树非空,则左子树上所有结点的值
INSERT(b,s);
// 插入该结点
}while(x!=-1);
}
2020/6/12
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关键字输入顺序:45,24,53,12 ,28,90
45
24
53
12
28
90
2020/6/12
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二叉排序树的结点删除(被删除结点无左孩子)
q p
q p
p是左孩子
2020/6/12
p是右孩子
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二叉排序树的结点删除(被删除结点有左孩子)
struct node *lchild,*rchild; } bitree;
2020/6/12
15
二叉排序树的结点插入
// 向一个二叉排序树中插入一个结点s
void INSERT(bitree *b, bitree *s)
{
if ( b == NULL ) b=s;
else if ( s->data == b->data )
while (p!=NULL && p->data!=x)
{ if (x < p->data) { q=p; p=p->lchild; }
else { q=p; p=p->rchild; }
} if (p==NULL) printf(“未发现数据域为%d的结点\n”, x);
第五章 树和二叉树
2020/6/12
1
一、线索二叉树
二叉树在一般情况下无法直接找到某结点在 某种遍历序列中的前驱和后继结点。若增加指针 域来存放前驱和后继结点信息,将大大降低存储 空间的利用率(密度)。考察 n 个结点的二叉树, 其中有 n+1 个空指针域,它们可以被用来存放“线 索”加了线索的二叉树称为线索二叉树。
q
q
p
p
p是左孩子
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p是右孩子
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二叉排序树的结点删除算法
// 在二叉排序树b中删除一个数据域为x的结点的算法函数
void DELNODE(bitree *b, int x)
{ bitree *p, *q, *r, *t;
p=b;
// p指向待比较的结点
q=NULL; // q指向p的前驱结点
均小于根结点; 2、若它的右左子树非空,则右子树上所有结点的
值均大于根结点; 3、左、右子树本身又各是一棵二叉树。
2020/6/12
13
cao
zhao ding
chen
wang
ma
xia
du
ni
2020/6/12
14
二叉排序树结点的结构描述 typedef struct node { datatype data;
return;
// 不做任何插入操作
else if ( s->data < b->data )
INSERT(b->lchild, s); // 将s插入到左子树中 else if ( s->data > b->data )
INSERT(b->rchild, s); // 将s插入到右子树中
}ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/6/12
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