数据结构课程设计

课程设计题目完全二叉树的判定学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术专业班级计算机1001班姓名彭祥文指导教师杨克俭2012 年 6 月23 日完全二叉树的判别绪论（课程设计的目的）课程设计是对学生的一种全面的综合训练，是与课堂听讲、自学、练习、上机实习相辅相成的教学环节。

课程设计的题目通常比平时练习与上机实习复杂得多，也更接近实际。

其目的是使学生深化理解和灵活掌握教学内容，并学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需的问题分析、软件设计、算法设计和实际动手编程、第一章设计课题（初始条件）：1.设计目的；试写一个判别给定二叉树是否为完全二叉树的程序。

2.基本要求；（1）此二叉树以二叉链表作存储结构；（2）自行设计正、反测试用例；3.存储结构设计：用循环队列存储二叉树4.测试用例（a）非完全二叉树第二章需求分析1.输入的形式和输入值的范围：输入是从键盘输入的，输入的内容为结点的值，数值为从0开始的正整数，结束值为‘#’2.输出的形式：该树是否为二叉树3.程序所能达到的功能（1）建立二叉树(2) 判断该二叉树是否为完全二叉树第三章概要设计1.设计思路A：为了能够进行层序性遍历二叉树，因此选用循环队列的结构体来存储结点，它有一个结点值，下一个指针两个元素B：二叉树的建立采用前序法建立二叉树。

在此算法中，输入结点值的顺序必须对应二叉树结点前序遍历的顺序，并约定以输入序列中不可能出现的值作为空结点的值以结束递归，此值在RefValue中。

在此程序中用“#“作为结束标志值。

C：完全二叉树的判定它从根结点开始，层序性遍历该二叉树，若该二叉树是满二叉树则为完全二叉树。

否则找出第一个左孩子和右孩子不全为真的结点，若该节点有左孩子没有右孩子且该节点后面的结点都没有孩子结点，则该二叉树为完全二叉树；其他情况都为非完全二叉树。

第四章详细设计1.程序的头文件#include<iostream>#include<stack>#include <assert.h>#include<stack>using namespace std;template <class T>struct BintreeNode{T data;//节点数据BintreeNode<T> *leftChild,*rightChild;//左孩子右孩子BintreeNode():leftChild(NULL),rightChild(NULL){}//构造函数BintreeNode(T x,BintreeNode<T> *l=NULL,BintreeNode<T> *r=NULL)//带参数的构造函数:data(x),leftChild(l),rightChild(r){}};template <class T>class BinaryTree{public:BinaryTree():root(NULL){}//构造函数BinaryTree(T value):RefValue(value),root(NULL){}//带参数的构造函数bool Iscomplete();//判定是否为完全二叉树的函数BintreeNode<T> *root;//根节点T RefValue;//结束标志void CreateBinTree(BintreeNode<T> * &subTree);//建立二叉树};2.用前序法建立一个二叉树template<class T>void BinaryTree<T>::CreateBinTree(BintreeNode<T> * &subTree) //前序建立{T item;//输入的结点值cin>>item;if( item==RefValue )//判断是否为结束标志{subTree=NULL;}else//是有效结点{subTree=new BintreeNode<T>(item);CreateBinTree(subTree->leftChild);//前序建立左孩子CreateBinTree(subTree->rightChild);//前序建立右孩子}}3.完全二叉树的判定template <class T>bool BinaryTree<T>::Iscomplete(){SeqQueue<BintreeNode<T> *> Q(10);//建立一个最大值为10的循环队列BintreeNode<T> *p=root;//p指向根节点Q.EnQueue(p);//p进队列bool rightNULL=false;while(!Q.IsEmpty()){//当队列不为空时,继续进行判断Q.DeQueue(p);if(rightNULL&&(p->leftChild||p->rightChild)) return false;//当上个结点无右孩子而该节点有孩子时，为非完全二叉树if(!p->leftChild&&p->rightChild) return false;//当没有左孩子有右孩子时，不是完全二叉树if(p->leftChild) Q.EnQueue(p->leftChild);//左孩子不为空时进队列if(p->rightChild) Q.EnQueue(p->rightChild);//右孩子不为空时进队列if(!p->rightChild) rightNULL=true;//当右孩子为空时，修改标志为真}return true;//队列为空且满足完全二叉树的条件};4.主程序设计int main(){BinaryTree<char> t('#'); //用0作为输入结束标志int i=1; //循环判断标志cout<<"前序法建立二叉树"<<endl;while(i==1){t.CreateBinTree(t.root);//建立二叉树if(t.Iscomplete()) cout<<"该树是完全二叉树"<<endl;else cout<<"该树不是完全二叉树"<<endl;cout<<"输入一个数字（当输入1时继续进行二叉树的判断当输入0时退出）"<<endl;cin>>i;}return 0;}第五章调试分析1. 运行该程序的操作平台，如下：（1）硬件要求：此程序需在一台PC机上运行,要用INTER或AMD的CPU,其他没多大要求。

（2）软件要求：本程序能在WINDOWS 9X/2000/XP/2003下运行。

2. 错误分析，如下：（1）class BinaryTree<char>' has no member named 'IsComplete'|调用尚未定义的函数，而正在被使用的函数则没有定义，是由于不正确的函数声明或者是函数名拼写错误所导致的（应该尽量避免该错误的出现）。

（2）|main' must return 'int'| 主函数只能定义为int类型这种错误应避免（3）、Cannot modify a constant object 不能修改一个常量对象，对定义为常量的对象进行不合法的操作都将引起该错误。

（4）、For statement missing ）for 后面缺少“）”，在编制程序的时候，编译程序会发现控制表达式后面缺少右括号。

原因是源程序的表达式过于复杂，代码生成的程序无法为它生成代码。

此时应该简化繁琐的表达式或者干脆避免使用它。

（5）、Default outside of switch default 在switch 外出现。

（6）、Argument ＃missing name 参数＃名丢失，参数已经脱离用于定义的函数的原型。

（7）、Compound statement missing 复合语句遗漏.主要是由于花括号不配对使用所致。

（8）、Argument list syntax error 参数表出现语法错误，函数调用的一组参数之间没有以逗号隔开，并以一个右括号结束。

（9）、Extra parameter in call 调用函数时出现多余函数，调用一个函数时，其实际参数的个数多余函数定义中的参数个数。

总之，我们在编程时应该尽量认真检查，避免一些不必要的错误发生！3. 使用说明（1）.程序开始运行后，出现如图界面：前序法建立二叉树124##5##3#6##然后显示：该树不是完全二叉树输入一个数字（当输入1时继续进行二叉树的判断输入0时退出）10137##8##49###25##6##然后显示：该树是完全二叉树输入一个数字（当输入1时继续进行二叉树的判断输入0时退出）04 运行结果第六章总结经过一个星期的课程设计，过程曲折可谓一语难尽。

整天都是对着电脑，不然就是翻阅资料。

在此期间我失落过，也曾一度热情高涨。

点点滴滴令我回味无长。

这次课程设计使我体会到只有做到细心耐心，恒心才能做好事情。

这次的课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。

巩固和加深了对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

培养了我选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。

培养独立思考，分析问题、解决问题的能力。

通过课程设计，培养了我严肃认真的学习态度。

而且做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有些问题就不是很能理解，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。

而且还可以记住很多东西。

认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。

所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。

这次的课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很非常重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在整个设计过程中，构思是很花费时间的。

调试时经常会遇到这样那样的错误，有的是因为粗心造成的语法错误。

当然，很多也是用错了方法，总是实现不了。

同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。