实验三：二叉树
学时：2学时
实验目的：掌握树形结构的特点，二叉树的存储方式以及相应操作。
实验内容：
按先序遍历序列建立二叉树的二叉链表，已知先序序列为(F表示空格)：ABCFFDEFGFFFFFF。并写一个函数treenodes()统计该二叉树的节点个数。如果有可能，写一个输出函数treeprint()用树形结构打印出该二叉树。
提示：
1，统计结点数也是一种遍历操作，要首先理解遍历，递归程序。
2，由于printf打印是一行行按顺序的，要打印出树形结构，必须按层次遍历，并且利用空格。关键是控制每一层次打印的空格的数量，以及子树为空的情形。
可参考如下代码：
树的遍历：ch6_traverse.c
/*
树的遍历
author: kk.h
date: 2006.10
https://www.doczj.com/doc/1119239100.html,
*/
#include "stdio.h"
typedef char ElemType;
typedef struct BiTNode{
ElemType data;
struct BiTNode *lchild,*rchild;
}BiTNode;
/* 先根遍历*/
void preorder(BiTNode *bt)
{ if(bt!=NULL)
{ printf("%c ",bt->data);
preorder(bt->lchild);
preorder(bt->rchild);
}
}
/* 中根遍历*/
void inorder(BiTNode *bt)
{ if(bt!=NULL)
{ inorder(bt->lchild);
printf("%c ",bt->data);
inorder(bt->rchild);
}
}
/* 后根遍历*/
void postorder(BiTNode *bt)
{ if(bt!=NULL)
{ postorder(bt->lchild);
postorder(bt->rchild);
printf("%c ",bt->data);
}
}
/* 非递归算法的中根遍历（后进先出，用了栈的思想）*/ void inorder_fdg(BiTNode *bt)
{ int i=0;
BiTNode *p,*s[20];
p=bt;
do
{ while(p!=NULL)
{ s[i++]=p;
p=p->lchild;
}
if(i>0)
{ p=s[--i];
printf("%c ",p->data);
p=p->rchild;
}
}while(i>0||p!=NULL);
}
/* 用队列实现层次遍历*/
void lev_traverse(BiTNode* T)
{
BiTNode *q[100],*p;
int head,tail, i;
q[0]=T;head=0;tail=1;
while(head p=q[head++]; printf("%c ",p->data); if(p->lchild!=NULL) q[tail++]=p->lchild; if(p->rchild!=NULL) q[tail++]=p->rchild; } } /* 利用先根序列建立二叉树，空的子树也要输入，用空格表示*/ BiTNode *crt_bt_pre() { char ch; BiTNode *bt; scanf("%c",&ch); if(ch==' ') bt=NULL; else { bt=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); bt->data=ch; bt->lchild=crt_bt_pre(); bt->rchild=crt_bt_pre(); } return(bt); } /* 二叉树的释放*/ void freetree(BiTNode *bt) { if(bt!=NULL) { freetree(bt->lchild); freetree(bt->rchild); free(bt); bt=NULL; } } main() { BiTNode *T,*temp[20]; /* 笨方法建立二叉树*/ temp[0]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[0]->data = '-'; temp[1]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[1]->data = '+'; temp[0]->lchild = temp[1]; temp[2]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[2]->data = '/'; temp[0]->rchild = temp[2]; temp[3]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[3]->data = 'a'; temp[3]->lchild=NULL; temp[3]->rchild=NULL; temp[1]->lchild = temp[3]; temp[4]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[4]->data = '*'; temp[1]->rchild = temp[4]; temp[5]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[5]->data = 'e'; temp[5]->lchild=NULL; temp[5]->rchild=NULL; temp[2]->lchild = temp[5]; temp[6]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[6]->data = 'f'; temp[6]->lchild=NULL; temp[6]->rchild=NULL; temp[2]->rchild = temp[6]; temp[7]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[7]->data = 'b'; temp[7]->lchild=NULL; temp[7]->rchild=NULL; temp[4]->lchild = temp[7]; temp[8]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[8]->data = '-'; temp[4]->rchild = temp[8]; temp[9]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[9]->data = 'c'; temp[9]->lchild=NULL; temp[9]->rchild=NULL; temp[8]->lchild = temp[9]; temp[10]=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)); temp[10]->data = 'd'; temp[10]->lchild=NULL; temp[10]->rchild=NULL; temp[8]->rchild = temp[10]; T=temp[0]; printf("\n\nPreOrder:\n"); preorder(T); printf("\n\nInOrder:\n"); inorder(T); printf("\n\nPostOrder:\n"); postorder(T); printf("\n\ninorder_fdg:\n"); inorder_fdg(T); printf("\n\nlev_traverse:\n"); lev_traverse(T); freetree(T); /* printf("\n\nplease input inorder:such as 'abc de g f '\n"); T = crt_bt_pre(); printf("\n\nPreOrder:\n"); preorder(T); printf("\n\nInOrder:\n"); inorder(T); freetree(T); */ getch(); } 二叉树遍历方法 1.中序遍历的投影法 如果给定一棵二叉树的图形形态，是否能根据此图快速地得出其中序遍历的序列？回答是肯定的。具体做法是：首先按照二叉树的标准绘制二叉树形态，即将所有左子树都严格绘于根结点的左边；将所有右子树都严格绘于根结点的右边。然后假设现在有一个光源从该二叉树的顶部投射下来，那么所有结点在地平线上一定会有相应的投影，从左至右顺序读出投影结点的数据即为该二叉树的中序遍历序列。如图11.10所示。 图示的中序遍历序列： D J G B H E A F I C 2.先序遍历的填空法 如果给定一棵二叉树的图形形态，可在图形基础上，采用填空法迅速写出该二叉树的先序遍历序列。具体做法是：我们知道，对于每个结点都由三个要素组成，即根结点，左子树、右子树；又已知先序遍历顺序是先访问根结点、然后访问左子树、访问右子树。那么，我们按层分别展开，逐层填空即可得到该二叉树的先序遍历序列。 图11.10 中序遍历投影法示意图 如图11.10 中的二叉树采用填空法的步骤如下： (1)根结点左子树右子树 A( )( ) (2)A （根结点（左子树）（右子树））（根结点（左子树）（右子树）） A B C (3)A(B(根结点（左）（右）)(根结点（左）（右）))（C(……)(……)） A B D 无 G E H 无 C F 无 (4)A B D G J E H C F I 此即为该二叉树的先序遍历序列。 注：后序遍历的序列亦可以此方法类推，请读者自己尝试。 3.利用遍历序列构造二叉树 如果已知一棵二叉树的先序遍历序列和中序遍历序列，则可以用这两个遍历序列构造一棵唯一的二叉树形态。我们知道任意一棵二叉树的先序遍历序列和中序遍历序列是唯一的，那么首先从给定的先序遍历序列入手，该先序序列的第一个元素一定是该二叉树的根；再分析这个根结点在中序遍历序列中的位置，中序遍历序列中根结点的左边即为左子树的全部元素，而根结点的右边即为右子树的全部元素；然后据此再将先序遍历序列除根结点以外的其余部分分为左、右子树两部分，并在这两部分中分别找出左、右子树的根结点。依此类推，即可得到完整的二叉树。例11.1 已知一棵二叉树的先序遍历和中序遍历序列分别为： 先序： A B C I D E F H G 中序： C I B E D A H F G 请构造这棵二叉树。 按前述分析，这棵二叉树的构造过程如图11.11所示 图11.11 二叉树的构造过程 树、森林与二叉树的转换(flash演示) 如前所述，树（或森林）的存储结构及其操作算法的实现，由于其“度”的不确定性而导致其存储结构不是较为复杂就是浪费空间，因而，定义在其存储结构上的算法也相应地较难兼顾全面。如果我们设定一定的规则，用二叉树来表示树和森林的话，就可以方便地解决树、森林的存储结构及其相关算法问题。 1.树、森林转换为二叉树 我们知道，一棵树中每个结点的孩子是无序的，而二叉树中各结点的孩子必须有左右之分。在此，为避免概念混淆，首先约定树中每个结点的孩子按从左至右的顺序升序编号，即将树中同一层上的兄弟分出大小。那么将一棵树转换成二叉树的方法是： （1）在树中同层兄弟间加一连线； （2）对树中每个结点仅保留其与长兄（左边第一个孩子）的连线，擦去其与其它孩子的连线； （3）以树（或子树）的根作为轴心，将所有的水平连线顺时针旋转45度，即可得到与该树完全等价的一棵二叉树。 实验三二叉树的操作及应用 实验课程名：数据结构与算法 专业班级：15计科1班学号：201540410109 姓名：刘江 实验时间：2016.10.24-10.31 实验地点：K4-102 指导教师：冯珊 成绩: 一、实验目的及要求 1、进一步掌握指针变量、动态变量的含义。 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。 二、实验内容 任务一：完成下列程序，该程序以二叉链表作存储结构，构建如图1所示的二叉树， 并依次进行二叉树的前序、中序、后序及层次遍历。 图1 解答： （1）源代码：#include else { if(!(T=(Node*)malloc(sizeof(Node)))){printf("Overflow.\n") ;exit(0);} T->data =ch; CreatBiTree(T->lchild ); CreatBiTree(T->rchild ); } return T; } void PrintData(DataType x) { printf("%c",x); } void PreOrder(BiTree T, void (*Visit)( DataType item)) /*前序遍历二叉树T，访问操作为Visit()函数*/ { if(T!= NULL) { Visit(T->data); PreOrder(T->lchild, Visit); PreOrder(T->rchild, Visit); } } void InOrder(BiTree T, void (*Visit)( DataType item)) /*中序t */ { if(T!= NULL) { InOrder(T->lchild, Visit); Visit(T->data); InOrder(T->rchild, Visit); } } void PostOrder(BiTree T, void (*Visit)( DataType item)) /*后序 */ { if(T!= NULL) { PostOrder(T->lchild, Visit); PostOrder(T->rchild, Visit); Visit(T->data); } 实验三：二叉树的遍历问题 题目：编制一个遍历二叉树的程序 班级：姓名：学号：完成日期： 一.需求分析 1.问题描述：很多涉及二叉树的操作的算法都是以二叉树的遍历操作为基础的。编写程序，对一棵给定的二叉树进行先、中、后三种次序的遍历。 2.基本要求：以二叉链表为存储结构，实现二叉树的先、中、后三种次序的递归和非递归遍历。 3.测试数据：以教科书图6.9的二叉树为例。 4.实现提示： (1).设二叉树的结点不超过30个，且每个结点的数据均为字符，这样可利用先序遍历序列作为输入顺序创建二叉树链表存储结构。 (2.)也可利用完全二叉树在顺序存储中的特性，创建二叉树的存储结构，此时，二叉树中结点数据的类型不受限制。 二.概要设计 1.为实现上述功能，应先建立二叉树。为此，需要有一个二叉树的抽象数据类型。该抽象数据类型的定义为： ADT BinaryTree { 数据对象D：D是具有相同特性的数据元素的集合 termset中每个元素包含编号，密码，和一个指向下一节点的指针数据关系R： 若D=?，则R=?,称BinaryTree为空二叉树； 若D≠?，则R={H},H是如下二元关系： (1).在R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,D2},且D1∩D2=?; (3). D1≠?，则D1中存在唯一的元素x1， 实验三二叉树的遍历 一、实验目的 １、熟悉二叉树的结点类型和二叉树的基本操作。 ２、掌握二叉树的前序、中序和后序遍历的算法。 3、加深对二叉树的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。 二、实验环境 运行Ｃ或VC++的微机。 三、实验内容 1、依次输入元素值，以链表方式建立二叉树，并输出结点的值。 2、分别以前序、中序和后序遍历二叉树的方式输出结点内容。 四、设计思路 1. 对于这道题，我的设计思路是先做好各个分部函数，然后在主函数中进行顺序排列，以此完成实验要求 2．二叉树采用动态数组 3.二叉树运用9个函数，主要有主函数、构建空二叉树函数、建立二叉树函数、访问节点函数、销毁二叉树函数、先序函数、中序函数、后序函数、范例函数，关键在于访问节点 五、程序代码 #include int data; //数据域 struct TNode *lchild,*rchild; // 指针域包括左右孩子指针 }TNode,*Tree; void CreateT(Tree *T)//创建二叉树按,依次输入二叉树中结点的值 { int a; scanf("%d",&a); if(a==00) // 结点的值为空 *T=NULL; else // 结点的值不为空 { *T=(Tree)malloc(sizeof(TNode)); if(!T) { printf("分配空间失败！！TAT"); exit(ERROR); } (*T)->data=a; CreateT(&((*T)->lchild)); // 递归调用函数，构造左子树 CreateT(&((*T)->rchild)); // 递归调用函数，构造右子树 } } void InitT(Tree *T)//构建空二叉树 { T=NULL; } void DestroyT(Tree *T)//销毁二叉树 { if(*T) // 二叉树非空 { DestroyT(&((*T)->lchild)); // 递归调用函数，销毁左子树 DestroyT(&((*T)->rchild)); // 递归调用函数，销毁右子树 free(T); T=NULL; } } void visit(int e)//访问结点 { printf("%d ",e); } 实验六：二叉树及其应用 一、实验目的 树是数据结构中应用极为广泛的非线性结构，本单元的实验达到熟悉二叉树的存储结构的特性，以及如何应用树结构解决具体问题。 二、问题描述 首先，掌握二叉树的各种存储结构和熟悉对二叉树的基本操作。其次，以二叉树表示算术表达式的基础上，设计一个十进制的四则运算的计算器。 如算术表达式：a+b*(c-d)-e/f 三、实验要求 如果利用完全二叉树的性质和二叉链表结构建立一棵二叉树，分别计算统计叶子结点的个数。求二叉树的深度。十进制的四则运算的计算器可以接收用户来自键盘的输入。由输入的表达式字符串动态生成算术表达式所对应的二叉树。自动完成求值运算和输出结果。四、实验环境 PC微机 DOS操作系统或 Windows 操作系统 Turbo C 程序集成环境或 Visual C++ 程序集成环境 五、实验步骤 1、根据二叉树的各种存储结构建立二叉树； 2、设计求叶子结点个数算法和树的深度算法； 3、根据表达式建立相应的二叉树，生成表达式树的模块； 4、根据表达式树，求出表达式值，生成求值模块； 5、程序运行效果，测试数据分析算法。 六、测试数据 1、输入数据：*（+）3 正确结果： 2、输入数据：(1+2)*3+(5+6*7); 正确输出：56 七、表达式求值 由于表达式求值算法较为复杂，所以单独列出来加以分析： 1、主要思路：由于操作数是任意的实数，所以必须将原始的中缀表达式中的操作数、操作符以及括号分解出来，并以字符串的形式保存；然后再将其转换为后缀表达式的顺序，后缀表达式可以很容易地利用堆栈计算出表达式的值。 例如有如下的中缀表达式： a+b-c 转换成后缀表达式为： ab+c- 然后分别按从左到右放入栈中，如果碰到操作符就从栈中弹出两个操作数进行运算，最后再将运算结果放入栈中，依次进行直到表达式结束。如上述的后缀表达式先将a 和b 放入栈中，然后碰到操作符“+”，则从栈中弹出a 和b 进行a+b 的运算，并将其结果d（假设为d）放入栈中，然后再将c 放入栈中，最后是操作符“-”，所以再弹出d和c 进行d-c 运算，并将其结果再次放入栈中，此时表达式结束，则栈中的元素值就是该表达式最后的运算结果。当然将原始的中缀表达式转换为后缀表达式比较关键，要同时考虑操作符的优先级以及对有括号的情况下的处理，相关内容会在算法具体实现中详细讨论。 2、求值过程 一、将原始的中缀表达式中的操作数、操作符以及括号按顺序分解出来，并以字符串的 形式保存。 二、将分解的中缀表达式转换为后缀表达式的形式，即调整各项字符串的顺序，并将括 号处理掉。 三、计算后缀表达式的值。 3、中缀表达式分解 DivideExpressionToItem()函数。分解出原始中缀表达式中的操作数、操作符以及括号，保存在队列中，以本实验中的数据为例，分解完成后队列中的保存顺序如下图所示： 实验题目：实验九——二叉树实验 算法设计（3） 问题分析： 1、题目要求：编写算法交换二叉树中所有结点的左右子树 2、设计思路：首先定义一个二叉树的数据类型，使用先序遍历建立该二叉树，遍历二叉树，设计左右子树交换的函数，再次遍历交换之后的二叉树，与先前二叉树进行比较。遍历算法与交换算法使用递归设计更加简洁。 3、测试数据： A、输入：1 2 4 0 0 5 0 0 3 0 0 交换前中序遍历：4 2 5 1 3 交换后中序遍历：3 1 5 2 4 交换前：交换后： B、输入：3 7 11 0 0 18 17 0 0 19 0 0 6 13 0 0 16 0 0 交换前中序遍历：11 7 17 18 19 3 13 6 16 交换后中序遍历：16 6 13 3 19 18 17 7 11 概要设计： 1、为了实现上述功能：①构造一个空的二叉树；②应用先序遍历输入，建立二叉树；③中序遍历二叉树；④调用左右子树交换函数；⑤中序遍历交换过后的二叉树。 2、本程序包括4个函数： ①主函数main（） ②先序遍历二叉树建立函数creat_bt（） ③中序遍历二叉树函数inorder（） ④左右子树交换函数 exchange（） 各函数间关系如下： 详细设计： 1、结点类型 typedef struct binode //定义二叉树 { int data; //数据域 struct binode *lchild,*rchild; //左孩子、右孩子 }binode,*bitree; 2、各函数操作 ① 先序遍历建二叉树函数 bitree creat_bt() { 输入结点数据； 判断是否为0{ 若是，为空； 不是，递归；} 返回二叉树； } ② 左右子树交换函数 void exchange(bitree t) { 判断结点是否为空{ 否，交换左右子树； 递归；} } ③ 中序遍历函数 void inorder(bitree bt) { 判断是否为空{ 递归左子树； 输出； 递归右子树；} } main （） creat_bt （） inorder （） exchange （） #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #define STACK_INIT_SIZE 100 //栈存储空间初始分配量 #define STACKINCREMENT 10 //存储空间分配增量 //------二叉树的存储结构表示------// typedef struct BiTNode{ int data; struct BiTNode *lchild,*rchild; }BiTNode,*BiTree; //-----顺序栈的存储结构表示------// typedef struct{ BiTree *top; BiTree *base; int stacksize; }SqStack; //*************************************************** //构造一个空栈s SqStack *InitStack(); //创建一颗二叉树 BiTree CreatBiTree(); //判断栈空 int StackEmpty(SqStack *S); //插入元素e为新的栈顶元素 void Push(SqStack *S,BiTree p); //若栈不为空，则删除s栈顶的元素e，将e插入到链表L中void Pop(SqStack *S,BiTree *q); //非递归先序遍历二叉树 void PreOrderTraverse(BiTree L); //非递归中序遍历二叉树 void InOrderTraverse(BiTree L); //非递归后序遍历二叉树 void PostOrderTraverse(BiTree L); //递归后序遍历二叉树 void PostOrder(BiTree bt); //递归中序遍历二叉树 void InOrder(BiTree bt); //递归先序遍历二叉树 void PreOrder(BiTree bt); //*************************************************** 二叉树的建立和遍历的实验报告 篇一：二叉树的建立及遍历实验报告 实验三：二叉树的建立及遍历 【实验目的】 （1）掌握利用先序序列建立二叉树的二叉链表的过程。 （2）掌握二叉树的先序、中序和后序遍历算法。 【实验内容】 1. 编写程序，实现二叉树的建立，并实现先序、中序和后序遍历。 如：输入先序序列abc###de###，则建立如下图所示的二叉树。 并显示其先序序列为：abcde 中序序列为：cbaed 后序序列为：cbeda 【实验步骤】 1.打开VC++。 2.建立工程：点File->New，选Project标签，在列表中选Win32 Console Application，再在右边的框里为工程起好名字，选好路径，点OK->finish。至此工程建立完毕。 3.创建源文件或头文件：点File->New，选File标签，在列表里选C++ Source File。给文件起好名字，选好路径，点OK。至此一个源文件就被添加到了你刚创建的工程之中。 4．写好代码 5．编译－＞链接－＞调试 #include #include #define OK 1 #define OVERFLOW -2 typedef int Status; typedef char TElemType; typedef struct BiTNode { TElemType data; struct BiTNode *lchild, *rchild; }BiTNode,*BiTree; Status CreateBiTree(BiTree &T) { TElemType ch; scanf("%c",&ch); if (ch=='#') T= NULL; else { if (!(T = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)))) 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, 树和二叉树 一、实验目的 1.掌握二叉树的结构特征，以及各种存储结构的特点及适用范围。 2.掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。 二、实验要求 1.认真阅读和掌握本实验的程序。 2.上机运行本程序。 3.保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。 4.按照二叉树的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运 行结果。 三、实验内容 1.输入字符序列，建立二叉链表。 2.按先序、中序和后序遍历二叉树（递归算法）。 3.按某种形式输出整棵二叉树。 4.求二叉树的高度。 5.求二叉树的叶节点个数。 6.交换二叉树的左右子树。 7.借助队列实现二叉树的层次遍历。 8.在主函数中设计一个简单的菜单，分别调试上述算法。 为了实现对二叉树的有关操作，首先要在计算机中建立所需的二叉树。建立二叉树有各种不同的方法。一种方法是利用二叉树的性质5来建立二叉树，输入数据时要将节点的序号（按满二叉树编号）和数据同时给出：（序号，数据元素0）。另一种方法是主教材中介绍的方法，这是一个递归方法，与先序遍历有点相似。数据的组织是先序的顺序，但是另有特点，当某结点的某孩子为空时以字符“#”来充当，也要输入。若当前数据不为“#”，则申请一个结点存入当前数据。递归调用建立函数，建立当前结点的左右子树。 四、解题思路 1、先序遍历：○1访问根结点，○2先序遍历左子树，○3先序遍历右子树 2、中序遍历：○1中序遍历左子树，○2访问根结点，○3中序遍历右子树 3、后序遍历：○1后序遍历左子树，○2后序遍历右子树，○3访问根结点 4、层次遍历算法：采用一个队列q，先将二叉树根结点入队列，然后退队列，输出该结点；若它有左子树，便将左子树根结点入队列；若它有右子树，便将右子树根结点入队列，直到队列空为止。因为队列的特点是先进后出，所以能够达到按层次遍历二叉树的目的。 五、程序清单 #include 二叉树实验报告 09信管石旭琳 20091004418 一、实验目的： 1、理解二叉树的遍历算法及应用 2、理解哈夫曼树及其应用。 3、掌握哈夫曼编码思想。 二、实验内容： 1、建立二叉树二叉链表 2、实现二叉树递归遍历算法（中序、前序、后序） 3、求二叉树高度 4、求二叉树结点个数 5、求二叉树叶子个数 6、将序号为偶数的值赋给左子树 三、主要程序： #include 二叉树遍历算法的实现 题目：编制二叉树遍历算法的实现的程序 一．需求分析 1.本演示程序中，二叉树的数据元素定义为非负的整型（unsigned int）数据，输 入-1表示该处没有节点 2.本演示程序输入二叉树数据均是按先序顺序依次输入 3.演示程序以用户和计算机对话方式执行，即在计算机终端上显示“提示信息” 之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令；相应的输入数据和运 算结果显示在其后 4.本实验一共包括三个主要程序，分别是：1）二叉树前序，中序，后序遍历递归 算法实现2）二叉树前序中序遍历非递归算法实现3)二叉树层次遍历算法实现 5.本程序执行命令包括：1）构建二叉树2）二叉树前序递归遍历3）二叉树中序 递归遍历4）二叉树后序递归遍历5）二叉树前序非递归遍历6）二叉树中序非 递归遍历7）二叉树层次遍历 6.测试数据 （1）7 8 -1 9 10 -1 -1 -1 6 11 -1 -1 12 13 -1 -1 14 -1 -1 （2）1 -1 -1 （3）7 8 -1 -1 9 -1 -1 二．概要设计 1.为实现二叉树的遍历算法，我们首先给出如下抽象数据类型 1）二叉树的抽象数据类型 ADT BiTree{ 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BiTree是空二叉树； 若D≠Φ，则R={H}，H是如下二元关系： (1)在D中存在唯一的成为根的数据元素root，它在关系H下无前驱； (2)若D-{H}≠Φ，则存在D-{root}={D1,D r}，且D1∩D r=Φ (3)若D1≠Φ，则D1中存在唯一的元素x1， 实验3 树和二叉树 实验性质：验证性 实验学时：4学时 一、实验目的 1.掌握二叉树的特点、在计算机中的存储表示方法及其基本操作的实现； 2.能够利用二叉树求解一些常见问题。 二、实验预备知识 1.阅读并掌握二叉树二叉链表存储方法的类型定义及其创建、遍历等基本操作。 2.阅读并掌握赫夫曼树的创建、赫夫曼编码的求得等基本操作。 三、实验内容 1.理解并用二叉链表的操作运行下列程序： #include 二叉树的遍历实验报告 一、需求分析 在二叉树的应用中，常常要求在树中查找具有某种特征的结点，或者对树中全部结点逐一进行某种处理，这就是二叉树的遍历问题。 对二叉树的数据结构进行定义，建立一棵二叉树，然后进行各种实验操作。 二叉树是一个非线性结构，遍历时要先明确遍历的规则，先访问根结点还时先访问子树，然后先访问左子树还是先访问有右子树，这些要事先定好，因为采用不同的遍历规则会产生不同的结果。本次实验要实现先序、中序、后序三种遍历。 基于二叉树的递归定义，以及遍历规则，本次实验也采用的是先序遍历的规则进行建树的以及用递归的方式进行二叉树的遍历。 二、系统总框图 三、各模块设计分析 （1）建立二叉树结构 建立二叉树时，要先明确是按哪一种遍历规则输入，该二叉树是按你所输入的遍历规则来建立的。本实验用的是先序遍历的规则进行建树。 二叉树用链表存储来实现，因此要先定义一个二叉树链表存储结构。因此要先定义一个结构体。此结构体的每个结点都是由数据域data 、左指针域Lchild 、右指针域Rchild 组成，两个指针域分别指向该结点的左、右孩子，若某结点没有左孩子或者右孩子时，对应的指针域就为空。最后，还需要一个链表的头指针指向根结点。 要注意的是，第一步的时候一定要先定义一个结束标志符号，例如空格键、＃等。当它遇到该标志时，就指向为空。 建立左右子树时，仍然是调用create （）函数，依此递归进行下去， 直到遇到结束标志时停止操作。 （2）输入二叉树元素 输入二叉树时，是按上面所确定的遍历规则输入的。最后，用一个返回值来表示所需要的结果。 （3）先序遍历二叉树 当二叉树为非空时，执行以下三个操作：访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。 （4）中序遍历二叉树 当二叉树为非空时，程序执行以下三个操作：访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。 （5）后序遍历二叉树 当二叉树为非空时，程序执行以下三个操作：访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。 （6）主程序 需列出各个函数，然后进行函数调用。 四、各函数定义及说明 因为此二叉树是用链式存储结构存储的，所以定义一个结构体用以存储。 typedef struct BiTNode { char data; struct BiTNode *Lchild; struct BiTNode *Rchild; 《数据结构》实验报告三 学院：班级： 学号：姓名： 日期：2010.04.29 程序名：L61.CPP,L62.CPP 一、上机实验的问题和要求： 要求采用二叉链表作为存储结构，完成二叉树的建立，前序、中序和后序遍历的操作，求所有叶子及结点总数的操作等。具体实现要求： 1.基于先序遍历的构造算法：输入是二叉树的先序序列，但必须在其中加入虚结点以示空 指针的位置。假设虚结点输入时用空格字符表示。 2.用广义表表示所建二叉树。 3.用凹入表表示所建二叉树。 4.分别利用前序遍历、中序遍历、后序遍历所建二叉树。 5.求二叉树结点总数，观察输出结果。 6.求二叉树叶子总数，观察输出结果。 7.交换各结点的左右子树，用广义表表示法显示新的二叉树。 8.（★）二叉树采用链接存储结构，其根结点指针为T，设计一个算法对这棵二叉树的每 个结点赋值：（注意要修改DataType类型） ?叶结点的值为3 ?只有左孩子或右孩子的结点则其值分别等于左孩子或右孩子的值 ?左、右孩子均有的结点，则其值等于左、右孩子结点的值之和 ?用广义表表示法显示所建二叉树 阅读理解建立Huffman树的算法，对该算法进行运行及调试。具体实现要求： 1.调试并运行Huffman算法，验算《回家作业六》的第3题。 2.（★）求Huffman树的带权路径长度WPL。 二、程序设计的基本思想，原理和算法描述： （包括程序的结构，数据结构，输入/输出设计，符号名说明等） 三、源程序及注释： #include //二叉树的链式存储表示 typedef char DataType; //应由用户定义DataType的实际类型typedef struct node { DataType data; struct node *lchild, *rchild; //左右孩子指针 } BinTNode; //结点类型 typedef BinTNode *BinTree; void main() { void ListBinTree(BinTree T); //用广义表表示二叉树 void DisplayBinTree(BinTree T); //用凹入表表示二叉树 void CreateBinTree(BinTree *T); //构造二叉链表 void Preorder(BinTree T); //前序遍历二叉树 void Inorder(BinTree T); //中序遍历二叉树 void Postorder(BinTree T); //后序遍历二叉树 int nodes(BinTree T); //计算总结点数 int leafs(BinTree T); //计算总叶子数 BinTree swap(BinTree T); //交换左右子树 BinTree T; printf("请输入先序序列（虚结点用空格表示）：\n"); CreateBinTree(&T); ListBinTree(T); printf("\n"); DisplayBinTree(T); printf("前序遍历：\n"); Preorder(T); printf("\n"); printf("中序遍历：\n"); Inorder(T); printf("\n"); printf("后序遍历：\n"); Postorder(T); printf("\n"); printf("二叉树的总结点数为%d\n",nodes(T)); printf("二叉树的总叶子结点数为%d\n",leafs(T)); T=swap(T); ListBinTree(T); printf("\n"); } /*构造二叉链表*/ void CreateBinTree(BinTree *T) { 竭诚为您提供优质文档/双击可除二叉树的建立和遍历的实验报告 篇一：二叉树遍历实验报告 数据结构实验报告 报告题目：二叉树的基本操作学生班级： 学生姓名：学号： 一．实验目的 1、基本要求：深刻理解二叉树性质和各种存储结构的特点及适用范围；掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算；熟练掌握二叉树的遍历算法；。 2、较高要求:在遍历算法的基础上设计二叉树更复杂操作算法；认识哈夫曼树、哈夫曼编码的作用和意义;掌握树与森林的存储与便利。二.实验学时： 课内实验学时：3学时课外实验学时：6学时三．实验题目 1．以二叉链表为存储结构，实现二叉树的创建、遍历（实验类型：验证型）1）问题描述：在主程序中设计一个简单的菜单，分别调用相应的函数功能：1…建立树2…前序 遍历树3…中序遍历树4…后序遍历树5…求二叉树的高度6…求二叉树的叶子节点7…非递归中序遍历树0…结束2）实验要求：在程序中定义下述函数，并实现要求的函数功能：createbinTree(binTree structnode*lchild,*rchild; }binTnode;元素类型： intcreatebinTree(binTree voidpreorder(binTreevoidInorder(binTree voidpostorder(binTreevoidInordern(binTreeintleaf(bi nTree intpostTreeDepth(binTree 2、编写算法实现二叉树的非递归中序遍历和求二叉树高度。1）问题描述：实现二叉树的非递归中序遍历和求二叉树高度2）实验要求：以二叉链表作为存储结构 3)实现过程： 1、实现非递归中序遍历代码： voidcbiTree::Inordern(binTreeinttop=0;p=T;do{ while(p!=nuLL){ stack[top]=p;;top=top+1;p=p->lchild;}; if(top>0){ top=top-1;p=stack[top]; 《数据结构与数据库》 实验报告 实验题目 二叉树的基本操作及运算 一、需要分析 问题描述： 实现二叉树（包括二叉排序树）的建立，并实现先序、中序、后序和按层次遍历，计算叶子结点数、树的深度、树的宽度，求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目，以及二叉树常用运算。 问题分析： 二叉树树型结构是一类重要的非线性数据结构，对它的熟练掌握是学习数据结构的基本要求。由于二叉树的定义本身就是一种递归定义，所以二叉树的一些基本操作也可采用递归调用的方法。处理本问题，我觉得应该： 1、建立二叉树； 2、通过递归方法来遍历（先序、中序和后序）二叉树； 3、通过队列应用来实现对二叉树的层次遍历； 4、借用递归方法对二叉树进行一些基本操作，如：求叶子数、树的深度宽度等； 5、运用广义表对二叉树进行广义表形式的打印。 算法规定： 输入形式：为了方便操作，规定二叉树的元素类型都为字符型，允许各种字符类型的输入，没有元素的结点以空格输入表示，并且本实验是以先序顺序输入的。 输出形式：通过先序、中序和后序遍历的方法对树的各字符型元素进行遍历打印，再以广义表形式进行打印。对二叉树的一些运算结果以整型输出。 程序功能：实现对二叉树的先序、中序和后序遍历，层次遍历。计算叶子结点数、树的深度、树的宽度，求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目。对二叉树的某个元素进行查找，对二叉树的某个结点进行删除。 测试数据：输入一：ABC□□DE□G□□F□□□（以□表示空格）,查找5,删除E 预测结果：先序遍历ABCDEGF 中序遍历CBEGDFA 后序遍历CGEFDBA 层次遍历ABCDEFG 广义表打印A（B（C,D（E（,G）,F））） 叶子数3 深度5 宽度2 非空子孙数6 度为2的数目2 度为1的数目2 查找5，成功，查找的元素为E 删除E后，以广义表形式打印A（B（C,D（,F））） 输入二：ABD□□EH□□□CF□G□□□（以□表示空格）,查找10,删除B 预测结果：先序遍历ABDEHCFG 中序遍历DBHEAGFC 后序遍历DHEBGFCA 层次遍历ABCDEFHG 广义表打印A（B(D,E(H)),C(F(,G))） 叶子数3 深度4 宽度3 非空子孙数7 度为2的数目2 度为1的数目3 查找10，失败。 题目： 编程实现二叉查找树的建立、中序遍历、元素查找等功能，要求解释实现过程及演示实际例子的运行结果。 算法描述： 首先创建二叉树结点类，其主要包括：二叉树结点数据域，指向左、右子树的指针，构造函数，设置当前结点左、右子树、数据域以及判断当前结点是否为叶子结点等。然后进行二叉树类定义，其私有部分为定义二叉树根结点指针，公有部分主要包括：构造函数、析构函数、判断二叉树是否为空树、先，中，后序遍历的递归与非递归、二叉树删除、层序遍历以及二叉树搜索等。接下来将对一些重要函数算法进行描述： 1、isLeaf函数：若该结点的左子树和右子树都为空，则为叶子结点。 2、isEmpty函数：根结点为空则为空树。 3、Parent函数：首先判断给定结点是否有双亲，根结点和空结点一定无双亲，初始化一个临时变量，用于跟进查找双亲结点，查找到后其保存的便是双亲结点。先递归在左子树中查找，如果找到，便结束递归且返回双亲结点指针；如果没有找到，再递归在右子树中查找。如果都没有找到，说明给定结点的双亲结点不在该二叉树中。 4、LeftSibling（RightSibling）函数：首先找到当前结点的双亲，然后判断双亲结点左右子树是否为空，其中必然有一个不为空，返回另一个子树指针即可。 5、DeleteBinaryTree函数：首先判断是否为空树，若为空，则返回，然后递归删除左子树，递归删除右子树，最后删除根结点。 6、PreOrder函数：首先判断是否为空树，若为空，则返回，然后访问根结点，递归遍历左子树，递归遍历右子树，结束。 7、PreOrderWithoutRecusion函数：使用栈来模拟递归过程，首先申请栈，用于保存结点指针序列，申请指针pointer保存当前根指针，然后判断栈是否为空，若栈为空且pointer为空，跳出函数，否则若pointer不为空，访问pointer所指结点，pointer入栈，pointer指向其左子树；若pointer为空，弹出栈顶元素赋给pointer，pointer指向其右子树，结束。 8、CreateTree函数：采用先序遍历序列构造二叉树，设‘0’为空结点，输入非‘0’数，生成新结点，递归创建左子树和右子树。 9、Search函数：采用先序遍历查找给定元素是否在二叉树中，首先判断树是否是空树，若是空树，则返回空指针。然后初始化临时指针temp，查找成功后temp即为所给元素所在二叉树遍历方法技巧
实验三 二叉树的操作及应用
二叉树的遍历(非递归)
数据结构二叉树实验报告
数据结构实验二叉树
二叉树实验报告
二叉树的建立及几种简单的遍历方法
二叉树的建立和遍历的实验报告doc
二叉树基本操作+数据结构+实验报告
树和二叉树实验报告
二叉树的遍历算法实验报告
二叉树遍历算法的实现
实验3 树和二叉树
二叉树的遍历实验报告
实验三树和二叉树
二叉树的建立和遍历的实验报告
数据结构实验三——二叉树基本操作及运算实验报告
二叉树实验报告
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