二叉树基本操作+数据结构+实验报告
华科数据结构二叉树实验报告
华科数据结构二叉树实验报告一、实验目的本实验旨在通过实践操作，加深对数据结构中二叉树的理解，掌握二叉树的基本操作和应用。
二、实验内容1. 实现二叉树的创建和初始化。
2. 实现二叉树的插入操作。
3. 实现二叉树的删除操作。
4. 实现二叉树的查找操作。
5. 实现二叉树的遍历操作：前序遍历、中序遍历、后序遍历。
6. 实现二叉树的层次遍历。
7. 实现二叉树的销毁操作。
8. 进行实验测试，并分析实验结果。
三、实验步骤1. 创建二叉树的数据结构，包括节点的定义和指针的初始化。
2. 实现二叉树的创建和初始化函数，根据给定的数据构建二叉树。
3. 实现二叉树的插入操作函数，将新节点插入到二叉树的合适位置。
4. 实现二叉树的删除操作函数，删除指定节点，并保持二叉树的结构完整。
5. 实现二叉树的查找操作函数，根据给定的值查找对应的节点。
6. 实现二叉树的遍历操作函数，包括前序遍历、中序遍历、后序遍历。
7. 实现二叉树的层次遍历函数，按照层次顺序遍历二叉树。
8. 实现二叉树的销毁操作函数，释放二叉树的内存空间。
9. 编写测试程序，对上述函数进行测试，并分析实验结果。
四、实验结果与分析经过测试，实验结果如下：1. 创建和初始化函数能够正确构建二叉树，并初始化节点的值和指针。
2. 插入操作函数能够将新节点插入到二叉树的合适位置，并保持二叉树的结构完整。
3. 删除操作函数能够正确删除指定节点，并保持二叉树的结构完整。
4. 查找操作函数能够根据给定的值找到对应的节点。
5. 遍历操作函数能够按照指定的顺序遍历二叉树，并输出节点的值。
6. 层次遍历函数能够按照层次顺序遍历二叉树，并输出节点的值。
7. 销毁操作函数能够释放二叉树的内存空间，防止内存泄漏。
根据实验结果分析，二叉树的基本操作和应用都能够正常实现，达到了预期的效果。
五、实验总结通过本次实验，我进一步加深了对数据结构中二叉树的理解，并掌握了二叉树的基本操作和应用。
通过实践操作，我更加熟悉了二叉树的创建、插入、删除、查找和遍历等操作，同时也学会了如何进行层次遍历和销毁二叉树。
数据结构实验报告二二叉树实验
实验报告课程名称：数据结构
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五、实验总结（包括心得体会、问题回答及实验改进意见，可附页）
这次实验主要是建立二叉树，和二叉树的先序、中序、后续遍历算法。
通过这次实验，我巩固了二叉树这部分知识,从中体会理论知识的重要性。
在做实验之前，要充分的理解本次实验的理论依据，这样才能达到事半功倍的效果。
如果在没有真正理解实验原理之盲目的开始实验，只会浪费时间和精力。
例如进行二叉树的遍历的时候，要先理解各种遍历的特点。
先序遍历是先遍历根节点，再依次先序遍历左右子树。
中序遍历是先中序遍历左子树，再访问根节点，最后中序遍历右子树。
而后序遍历则是先依次后续遍历左右子树，再访问根节点。
掌握了这些，在实验中我们就可以融会贯通，举一反三。
其次要根据不光要懂得代码的原理，还要对题目有深刻的了解，要明白二叉树的画法，在纸上先进行自我演练，对照代码验证自己写的正确性。
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[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。
数据结构二叉树的实验报告
数据结构二叉树的实验报告数据结构二叉树的实验报告一、引言数据结构是计算机科学中非常重要的一个领域，它研究如何组织和存储数据以便高效地访问和操作。
二叉树是数据结构中常见且重要的一种，它具有良好的灵活性和高效性，被广泛应用于各种领域。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入了解二叉树的特性和应用。
二、实验目的1. 理解二叉树的基本概念和特性；2. 掌握二叉树的创建、遍历和查找等基本操作；3. 通过实验验证二叉树的性能和效果。
三、实验过程1. 二叉树的创建在实验中，我们首先需要创建一个二叉树。
通过输入一系列数据，我们可以按照特定的规则构建一棵二叉树。
例如，可以按照从小到大或从大到小的顺序将数据插入到二叉树中，以保证树的有序性。
2. 二叉树的遍历二叉树的遍历是指按照一定的次序访问二叉树中的所有节点。
常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
前序遍历是先访问根节点，然后再依次遍历左子树和右子树；中序遍历是先遍历左子树，然后访问根节点，最后再遍历右子树；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。
3. 二叉树的查找二叉树的查找是指在二叉树中寻找指定的节点。
常见的查找方式有深度优先搜索和广度优先搜索。
深度优先搜索是从根节点开始，沿着左子树一直向下搜索，直到找到目标节点或者到达叶子节点；广度优先搜索是从根节点开始，逐层遍历二叉树，直到找到目标节点或者遍历完所有节点。
四、实验结果通过实验，我们可以观察到二叉树的特性和性能。
在创建二叉树时，如果按照有序的方式插入数据，可以得到一棵平衡二叉树，其查找效率较高。
而如果按照无序的方式插入数据，可能得到一棵不平衡的二叉树，其查找效率较低。
在遍历二叉树时，不同的遍历方式会得到不同的结果。
前序遍历可以用于复制一棵二叉树，中序遍历可以用于对二叉树进行排序，后序遍历可以用于释放二叉树的内存。
在查找二叉树时，深度优先搜索和广度优先搜索各有优劣。
深度优先搜索在空间复杂度上较低，但可能会陷入死循环；广度优先搜索在时间复杂度上较低，但需要较大的空间开销。
数据结构与算法实验——二叉树基本操作
二叉树基本操作实验报告实验名称二叉树基本操作实验目的1.熟悉二叉树结点的结构和二叉树的基本操作；2.掌握二叉树每种操作的具体实现；3.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；4.在二叉树基本操作的基础上掌握对二叉树的一些其它操作的具体实现方法；5.掌握构造哈夫曼树以及哈夫曼编码的方法。
实验内容编制一个演示二叉树创建、遍历、计算等操作的程序。
问题描述用数据结构相关知识，实现二叉树的定义和操作。
该程序包括二叉树结构类型以及对二叉树操作的具体的函数定义（包括：初始化二叉树、清空二叉树、检查二叉树是否为空、遍历二叉树（先序、后序、中序、层次）、求二叉树的深度、求二叉树所有节点数）。
问题分析该实验是基于C语言和数据结构知识基础的对二叉树的基本操作的检验，无需设计复杂的算法，程序语句也相对简单。
因此，我直接按要求定义了对二叉树操作的具体函数，并于主函数中实现对应的功能调用，其中，功能选择靠switch语句实现。
实验步骤1．需求分析本演示程序用VC++编写，完成二叉树的生成、遍历、计算等基本操作。
①输入的形式和输入值的范围：以字符（其中‘#’表示虚节点）的形式输入，以创建二叉树；在输入二叉树节点前，必须先确定该序列能正确创建二叉树。
②输出的形式：在所有三种操作中都显示操作是否正确以及操作后二叉树的内容。
③程序所能达到的功能：完成二叉树的生成、遍历（包括先序、后序、中序、层次四种方式）、计算等基本操作。
④测试数据：创建操作中依次输入a,b,d,#,g,#,#,#,c,e,#,#,f,#,#生成一个二叉树。
2．概要设计1）为了实现上述程序功能，需要定义二叉树的抽象数据类型：ADT BitTree {数据对象：由一个根节点和两个互不相交的左右子树构成数据关系：结点具有相同的数据类型及层次结构基本操作：Void BinTreeInit(BitTree *T)初始条件：无操作结果：初始化一棵二叉树Void BinTreeCreat(BitTree *T)初始条件：二叉树T已存在操作结果：按先序次序创建一棵二叉树2）本程序包含7个函数：①主函数main() ②初始化二叉树函数BinTreeInit() ③建立一棵二叉树函数BinTreeCreat() ④先序遍历函数PreOrderTraverse() ⑤中序遍历函数InOrderTraverse()⑥后序遍历函数PostOrderTraverse()⑦层次遍历函数LevelOrderTraverse()⑧求二叉树深度函数Countlevel()⑨检验空树函数BinTreeEmpty()⑩求节点数函数 Countnode()函数说明#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef char Datatype;typedef struct NodeType{Datatype data;struct NodeType *lchild;struct NodeType *rchild;}BiTNode;typedef BiTNode * BinTree;//初始化二叉树。
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。
数据结构二叉树实验报告
数据结构二叉树实验报告二叉树是一种常用的数据结构，它在计算机科学中有着广泛的应用。
本文将介绍二叉树的定义、基本操作以及一些常见的应用场景。
一、二叉树的定义和基本操作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。
一个节点的左子节点称为左子树，右子节点称为右子树。
二叉树的示意图如下：```A/ \B C/ \D E```在二叉树中，每个节点可以有零个、一个或两个子节点。
如果一个节点没有子节点，我们称之为叶子节点。
在上面的示例中，节点 D 和 E 是叶子节点。
二叉树的基本操作包括插入节点、删除节点、查找节点和遍历节点。
插入节点操作可以将一个新节点插入到二叉树中的合适位置。
删除节点操作可以将一个指定的节点从二叉树中删除。
查找节点操作可以在二叉树中查找指定的节点。
遍历节点操作可以按照一定的顺序遍历二叉树中的所有节点。
二、二叉树的应用场景二叉树在计算机科学中有着广泛的应用。
下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 二叉搜索树二叉搜索树是一种特殊的二叉树，它的每个节点的值都大于其左子树中的节点的值，小于其右子树中的节点的值。
二叉搜索树可以用来实现快速的查找、插入和删除操作。
它在数据库索引、字典等场景中有着重要的应用。
2. 堆堆是一种特殊的二叉树，它的每个节点的值都大于或小于其子节点的值。
堆可以用来实现优先队列，它在任务调度、操作系统中的内存管理等场景中有着重要的应用。
3. 表达式树表达式树是一种用来表示数学表达式的二叉树。
在表达式树中，每个节点可以是操作符或操作数。
表达式树可以用来实现数学表达式的计算，它在编译器、计算器等场景中有着重要的应用。
4. 平衡二叉树平衡二叉树是一种特殊的二叉树，它的左子树和右子树的高度差不超过1。
平衡二叉树可以用来实现高效的查找、插入和删除操作。
它在数据库索引、自平衡搜索树等场景中有着重要的应用。
三、总结二叉树是一种常用的数据结构，它在计算机科学中有着广泛的应用。
本文介绍了二叉树的定义、基本操作以及一些常见的应用场景。
数据结构二叉树的实验报告
数据结构实验报告1. 实验目的和内容：掌握二叉树基本操作的实现方法2. 程序分析2.1存储结构链式存储2．程序流程2.3关键算法分析算法一：Create(BiNode<T>* &R,T data[],int i,int n)【1】算法功能：创建二叉树【2】算法基本思想：利用顺序存储结构为输入，采用先建立根结点，再建立左右孩子的方法来递归建立二叉链表的二叉树【3】算法空间时间复杂度分析：O(n)【4】代码逻辑：如果位置小于数组的长度则{ 创建根结点将数组的值赋给刚才创建的结点的数据域创建左子树，如果当前结点位置为i,则左孩子位置为2i创建右子树，如果当前结点位置为i,则右孩子位置为2i+1}否则R为空算法二：CopyTree(BiNode<T>*sR,BiNode<T>* &dR)）【1】算法功能：复制构造函数【2】算法基本思想：按照先创建根结点，再递归创建左右子树的方法来实现。
【3】算法空间时间复杂度分析：O（n)【4】代码逻辑:如果源二叉树根结点不为空则{创建根结点调用函数自身，创建左子树调用函数自身，创建右子树}将该函数放在复制构造函数中调用，就可以实现复制构造函数算法三：PreOrder(BiNode<T>*R)【1】算法功能：二叉树的前序遍历【2】算法基本思想：这个代码用的是优化算法，提前让当前结点出栈。
【3】算法空间时间复杂度分析：O（n）【4】代码逻辑（伪代码）如果当前结点为非空，则{访问当前结点当前结点入栈将当前结点的左孩子作为当前结点}如果为空{则栈顶结点出栈则将该结点的右孩子作为当前结点}反复执行这两个过程，直到结点为空并且栈空算法四：InOrder(BiNode<T>*R)【1】算法功能：二叉树的中序遍历【2】算法基本思想：递归【3】算法空间时间复杂度分析：未知【4】代码逻辑：如果R为非空：则调用函数自身遍历左孩子访问该结点再调用自身访问该结点的右孩子算法五：LevelOrder(BiNode<T>*R)【1】算法功能：二叉树的层序遍历【2】算法基本思想：【3】算法空间时间复杂度分析：O（n）【4】代码逻辑（伪代码）：如果队列不空{对头元素出队访问该元素若该结点的左孩子为非空，则左孩子入队；若该结点的右孩子为非空，则右孩子入队；}算法六：Count(BiNode<T>*R)【1】算法功能：计算结点的个数【2】算法基本思想：递归【3】算法空间时间复杂度分析：未知【4】代码逻辑：如果R不为空的话{调用函数自身计算左孩子的结点数调用函数自身计算右孩子的结点数}template<class T>int BiTree<T>::Count(BiNode<T>*R){if(R==NULL)return 0;else{int m=Count(R->lchild);int n=Count(R->rchild);return m+n+1;}}算法七：Release(BiNode<T>*R)【1】算法功能：释放动态内存【2】算法基本思想：左右子树全部释放完毕后再释放该结点【3】算法空间时间复杂度分析：未知【4】代码逻辑：调用函数自身，释放左子树调用函数自身，释放右子树释放根结点释放二叉树template<class T>void BiTree<T>::Release(BiNode<T>*R) {if(R!=NULL){Release(R->lchild);Release(R->rchild);delete R;}}template<class T>BiTree<T>::~BiTree(){Release(root);}int main(){BiTree<int> BTree(a,10);BiTree<int>Tree(BTree);BTree.PreOrder(BTree.root);cout<<endl;Tree.PreOrder(Tree.root);cout<<endl;BTree.InOrder(BTree.root);cout<<endl;Tree.InOrder(Tree.root);cout<<endl;BTree.PostOrder(BTree.root);cout<<endl;Tree.PostOrder(Tree.root);cout<<endl;BTree.LevelOrder(BTree.root);cout<<endl;Tree.LevelOrder(Tree.root);cout<<endl;int m=BTree.Count(BTree.root);cout<<m<<endl;return 0;}3.测试数据：int a[10]={1,2,3,4,5};1 2 4 5 31 2 4 5 34 25 1 34 5 2 3 11 2 3 4 554.总结：4.1:这次实验大多用了递归的算法，比较好理解。
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郑州轻工业学院数据结构实验报告
题目
学生姓名
学号
专业班级
完成时间2016年月日
目录
一、系统功能介绍 (2)
二、需求分析 (2)
三、概要设计 (2)
四、详细设计 (5)
五、调试分析 (8)
六、使用说明 (8)
七、测试结果 (9)
八、心得体会 (10)
九、附录（程序代码） (11)
一、系统功能介绍
该系统主要功能是实现二叉树的定义和基本操作，包括定义二叉树的结构类型以及各个操作的具体函数的定义和主函数的定义。
各操作主要包括：初始化二叉树、按先序次序建立二叉树、检查二叉树是否为空、前序、中序、后序遍历树的方式、求树的深度、求树的结点数目、清空二叉树等九个对树的操作。
二、需求分析
本系统通过函数调用实现二叉树初始化，建立二叉树，检查树空与否，用前序、中序、后序遍历二叉树，求树的深度，求树的结点数目，清空二叉树等功能。
1）输出的形式和输出值的范围：在选择操作中，都以整型（数字）选择操作，插入和输出的数值都是char类型的字符；
2）输出的形式：在每次操作后，都会提示操作是否成功或者操作的结果；
3）程序达到的功能：完成初始化、检查是否为空、请空、遍历、求树的深度、求树的结点数目等功能；
4)测试数据设计：
A,按先序次序建立二叉树。
依次输入a,b,c,d,e,f,g.建立二叉树。
B,分别按先序，中序和后序遍历输出二叉树中的结点元素。
C,求树的高度和结点数。
三、概要分析
为了实现上述功能，定义二叉树的抽象数据类型。
ADT BinTree{
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=￠，称BinTree为空二叉树
若D≠￠,则R={H},H是如下的二元关系；
（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}≠￠，则存在D-{root}={D1,Dr},且D1∩Dr=￠；
（3）若D≠￠，则中存在唯一的元素x1,<root,x1>∈H,，且存在D1上的关系H1H;若则中存在唯一的元素且存在上的饿关系
（4）是一棵符合本定义的二叉树，称为根的左子树，是一棵符合本定义的二叉树，称为根的右子树。
基本操作P：
BinTree BinTreeInit()
{
操作结果：构造空的二叉树
初始条件：给出二叉树的定义
}
BinTree BinTreeCreat(BinTree &BT) {
操作结果：用先序序列创建一个二叉树初始条件：构造了空的二叉树
}
int BinTreeEmpty()
{
操作结果：返回0或1，即树的空与否初始条件：二叉树存在
}
void PreBinTraverse(BinTree BT)
{
操作结果：按先序序列遍历输出二叉树初始条件：二叉树存在
}
void InBinTraverse(BinTree BT)
{
操作结果：按中序序列遍历输出二叉树初始条件：二叉树存在
}
void PastBinTraverse(BinTree BT)
{
操作结果：按后序序列遍历输出二叉树初始条件：二叉树存在
}
int BinTreeDepth(BinTree BT)
{
操作结果：返回二叉树的深度
初始条件：二叉树存在
}
int BinTreeCount(BinTree BT)
{
操作结果：返回二叉树的结点个数
初始条件：二叉树存在
}
void BinTreeClear(BinTree &BT) {
操作结果：清空释放二叉树的结点
初始条件：二叉树存在
}
}
四、详细设计
流程图
实现概要设计中定义的所有的数据类型，对每个操作给出伪码算法。
对主程序和其他模块也都需要写出伪码算法。
typedef int DataType;
树节点类型定义
typedef struct BitNode{
int data;
struct BitNode *lchild,*rchild;
}BitNode,*BitTree;1. 初始化二叉树，即把树根指针置空
1. 二叉树初始化(算法)
2. 按先序次序建立一个二叉树(算法)
3. 检查二叉树是否为空(算法)
4. 前序遍历(算法)
5. 中序遍历(算法)
6. 后序遍历(算法)
7. 求二叉树的深度(算法)
8. 求二叉树中所有结点数(算法)
9. 清除二叉树，使之变为空树
五．调试分析
六．结果测试
操作界面为。
选择1后：。
选择2：，分别输入1，2，3，0，0，4，5，0，0，0，0，建立一棵树。
选择3：
选择4：
选择5：
选择6：
选择7：
选择8：
选择9：
选择0：
七．心得体会
八．可执行的完整源代码。