二叉树遍历算法的应用与实现数据结构课程设计说明书格式

中北大学
数据结构
课程设计说明书
2011年12月20日
1.设计任务概述（包括系统总体框图及功能描述）
此次课程设计遍历算法的框架图
此次课程设计所用二叉树
2.本设计所采用的数据结构（如：链表、栈、树、图等）
链表，栈，二叉树。

3.功能模块详细设计
本程序的功能是建立二叉树，对二叉树进行递归先序遍历、中序遍历和后序遍历，用栈实现非递归的先序、中序遍历和后序遍历。

本程序要求用户以字符输入，最后以回车键建入数据。

本程序的结果将依次打印出递归先序遍历、中序遍历和后序遍历，用栈实现非递归的先序和中序遍历和后序遍历。

3.1 详细设计思想
函数功能及声明如下，源代码见附表：
int CreateBiTree(BiTree *T)； //建立一棵二叉树
int preOrder(BiTree T)； //先序递归遍历二叉树
int inOrder(BiTree T)； //中序递归遍历二叉树
int oldOrder(BiTree T)； //后序递归遍历二叉树
void dlr(BiTNode *t)； //前序非递归遍历二叉树
void ldr(BiTNode *t)； //中序非递归遍历二叉树
void lrd(BiTNode *t)； //后序非递归遍历二叉树
void main()；//选择功能及输出界面
3.2 核心代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define maxsize 100
int leafcount=0;
//二叉树的二叉链表存储表示
typedef struct BiTNode{
char data;
struct BiTNode *lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;
//栈的定义
typedef struct stack
{
int top;
BiTree stacklist[maxsize];
}stack,*sqlist;
//构造一棵二叉树
int CreateBiTree(BiTree *T)
{
char ch;
printf("输入节点:\n");
scanf("%c",&ch);
ch=getchar();
while(!((ch<='z'&&ch>='a'||ch=='0')||(ch<='Z'&&ch>='A'||ch=='0')) )
{
//printf("字符非法,请重新输入\n");
ch=getchar();
}
printf("\n");
if(ch=='0')
{
*T=NULL;
}
else{
if(!(*T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)))) return 0;
(*T)->data=ch;
CreateBiTree(&((*T)->lchild)); CreateBiTree(&((*T)->rchild)); }
return 1;
}
//先序递归遍历二叉树
int preOrder(BiTree T)
{
if(T){
printf("%c ",T->data);
if (!T->lchild&&!T->rchild) leafcount+=1; preOrder(T->lchild);
preOrder(T->rchild);
}
return 1;
}
//中序递归遍历二叉树
int inOrder(BiTree T)
{
if(T){
inOrder(T->lchild);
printf("%c ",T->data);
inOrder(T->rchild);
}
return 1;
}
//后序递归遍历二叉树
int oldOrder(BiTree T)
{
if(T){
oldOrder(T->lchild);
oldOrder(T->rchild);
printf("%c ",T->data);
}
return 1;
}
//先序非递归遍历二叉树
void dlr(BiTNode *t)
{
stack s;
BiTree p;
int top;
top=0;
if(t)
{
p=t;
while(p||top>0)
{
if(p)
{
s.stacklist[top++]=p; printf("%c ",p->data);
p=p->lchild;
}
else
{
p=s.stacklist[--top]; p=p->rchild;
}
}
}
}
//中序非递归遍历二叉树
void ldr(BiTNode *t)
{
stack s;
BiTree p;
int top;
top =0;
if(t)
{
p=t;
while(top>=0)
if(p!=NULL)
{
s.stacklist[top++]=p;
p=p->lchild;
}
else
{
if(top==0) break;
p=s.stacklist[--top]; printf("%c ",p->data); p=p->rchild;
}
}
}
//后序非递归遍历二叉树
void lrd(BiTNode *t)
{
stack s;
BiTree p;
BiTree ti;
BiTree last=0;
int top;
p=t;
ti=t;
top=0;
while((p!=0)||(top>0))
{
while(p)
{
s.stacklist[top++]=p;
p=p->lchild;
}
ti=s.stacklist[top-1];
if(ti->rchild==NULL||ti->rchild==last) {
printf("%c ",ti->data);
last=s.stacklist[--top];
}
else
{
p=ti->rchild;
}
}
}
void main()
{ BiTree T;
leafcount=0;
printf("/t/n/n请读入字符 :\n");
CreateBiTree(&T);
printf("\t\n\n递归先序遍历序列为:");
preOrder(T);
printf("\t\n\n递归中序遍历序列为:");
inOrder(T);
printf("\t\n\n递归后序遍历序列为:");
oldOrder(T);
printf("\t\n\n非递归先序遍历序列为:");
dlr(T);
printf("\t\n\n非递归中序遍历序列为:");
ldr(T);
printf("\t\n\n非递归后序遍历序列为:") ;
lrd(T);
printf("\t\n\n叶子节点：%d \n",leafcount); system("pause");
}
3.3 程序运行结果（拷屏）
a)进入初始输入界面：
b)输入节点字符：
c)六种遍历方法结果输出：
4.课程设计心得、存在问题及解决方法
这个程序的代码较为简单，可以实现了二叉树的三种递归遍历算法和三种非递归遍历算法，想要改进的话可以在选择功能上下手，建立的时候提示更人性化，对输入的数据进行有效性验证，也可以改进为对遍历算法进行选择等等。

二叉树这个数据结构几乎在每一本的数据结构的书都作为重点内容讲述，足见其在算法和程序设计界的重要地位。

但是，到目前为止，自己还没有真正体验到它的威力，可能是学习的还不够深刻。

像二叉树遍历的算法，用递归的算法只
是简单的几行代码，然后就可以实现输出遍历次序。

对于非递归的思想，要用到栈这个数据结构，但是对于二叉树遍历问题来说非递归要较递归复杂。

程序一开始总是出现语法错误，改了很多次也请教了大三的学长才最后改为现在可以成功运行的程序。

在这个过程中，我体会到开发工程师的感觉了，就是要用挑剔的眼光想问题并且不断地改进自己的程序。

通过这次课程设计逐渐提高了自己的程序设计和调试能力，通过上机实习，严整自己设计算法的正确性，学会了有效利用基本调试方法，查找出代码中的错误并且修改。

我会继续我的兴趣编写程序的，相信在越来越多的尝试之后，自己会不断进步和提高。