二叉树的建立及遍历

合集下载

二叉树的基本操作课件浙教版(2019)高中信息技术选修1(24张PPT)

二叉树的基本操作课件浙教版(2019)高中信息技术选修1(24张PPT)
如下图所示的是二叉树及其对应的二叉链表实现示意图。
A
B
D
C
E
F
G
头指针
二叉树的list实现
二叉树节点可以看成是一个三元组,元素是左、右子树和本节点数据。
Python的list可以用于组合这样的三个元素。
下面介绍用list构造二叉树的方法。
(1)空树用None表示。
(2)非空二叉树用包含三个元素的列表[d,l,r]表示,其中:d表示根节点的元素,l和r是两棵子树,采用与整个二叉树同样结构的list表示。
二叉树的遍历
在完成二叉树的建立操作后,就可以对二叉树的各个节点进行访问,即遍历操作。二叉树的遍历,是指按照一定的规则和次序访问二叉树中的所有节点,使得每个节点都被访问一次且仅被访问一次。按照不同的遍历方式对节点进行访问,其处理效率不完全相同。二叉树的遍历方式有很多,主要有前序遍历、中序遍历和后序遍历等。
1.数组实现
用数组来表示二叉树时,分为以下两种情况。
(1)完全二叉树从二叉树的根节点开始,按从上而下、自左向右的顺序对n个节点进行编号,根节点的编号为0,最后一个节点的编号为n-1。然后依次将二叉树的节点用一组连续的数组元素来表示,节点编号与数组的下标一一对应。如下图中图甲所示的完全二叉树所对应的一维数组表示如图乙所示。
A
B
C
A
B
C
甲 原二叉树
乙 补全后的二叉树
0
1
2
3
4
5
6
7
丙 数组实现示意图
A
B
C
对于完全二叉树而言,一维数组的表示方式既简单又节省存储空间。但对于一般的二叉树来说,采用一维数组表示时,结构虽然简单,却容易造成存储空间的浪费。

二叉树的建立与基本操作

二叉树的建立与基本操作

二叉树的建立与基本操作二叉树是一种特殊的树形结构,它由节点(node)组成,每个节点最多有两个子节点。

二叉树的基本操作包括建立二叉树、遍历二叉树、查找二叉树节点、插入和删除节点等。

本文将详细介绍二叉树的建立和基本操作,并给出相应的代码示例。

一、建立二叉树建立二叉树有多种方法,包括使用数组、链表和前序、中序、后序遍历等。

下面以使用链表的方式来建立二叉树为例。

1.定义二叉树节点类首先,定义一个二叉树节点的类,包含节点值、左子节点和右子节点三个属性。

```pythonclass Node:def __init__(self, value):self.value = valueself.left = Noneself.right = None```2.建立二叉树使用递归的方法来建立二叉树,先构造根节点,然后递归地构造左子树和右子树。

```pythondef build_binary_tree(lst):if not lst: # 如果 lst 为空,则返回 Nonereturn Nonemid = len(lst) // 2 # 取 lst 的中间元素作为根节点的值root = Node(lst[mid])root.left = build_binary_tree(lst[:mid]) # 递归构造左子树root.right = build_binary_tree(lst[mid+1:]) # 递归构造右子树return root```下面是建立二叉树的示例代码:```pythonlst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]root = build_binary_tree(lst)```二、遍历二叉树遍历二叉树是指按照其中一规则访问二叉树的所有节点,常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。

1.前序遍历前序遍历是指先访问根节点,然后访问左子节点,最后访问右子节点。

```pythondef pre_order_traversal(root):if root:print(root.value) # 先访问根节点pre_order_traversal(root.left) # 递归访问左子树pre_order_traversal(root.right) # 递归访问右子树```2.中序遍历中序遍历是指先访问左子节点,然后访问根节点,最后访问右子节点。

二叉树的建立与先序中序后序遍历 求叶子节点个数 求分支节点个数 求二叉树的高度

二叉树的建立与先序中序后序遍历 求叶子节点个数 求分支节点个数 求二叉树的高度

/*一下总结一些二叉树的常见操作:包括建立二叉树先/中/后序遍历二叉树求二叉树的叶子节点个数求二叉树的单分支节点个数计算二叉树双分支节点个数计算二叉树的高度计算二叉树的所有叶子节点数*/#include<stdio.h> //c语言的头文件#include<stdlib.h>//c语言的头文件stdlib.h千万别写错了#define Maxsize 100/*创建二叉树的节点*/typedef struct BTNode //结构体struct 是关键字不能省略结构体名字可以省略(为无名结构体)//成员类型可以是基本型或者构造形,最后的为结构体变量。

{char data;struct BTNode *lchild,*rchild;}*Bitree;/*使用先序建立二叉树*/Bitree Createtree() //树的建立{char ch;Bitree T;ch=getchar(); //输入一个二叉树数据if(ch==' ') //' '中间有一个空格的。

T=NULL;else{ T=(Bitree)malloc(sizeof(Bitree)); //生成二叉树(分配类型*)malloc(分配元素个数*sizeof(分配类型))T->data=ch;T->lchild=Createtree(); //递归创建左子树T->rchild=Createtree(); //地柜创建右子树}return T;//返回根节点}/*下面先序遍历二叉树*//*void preorder(Bitree T) //先序遍历{if(T){printf("%c-",T->data);preorder(T->lchild);preorder(T->rchild);}} *//*下面先序遍历二叉树非递归算法设计*/void preorder(Bitree T) //先序遍历非递归算法设计{Bitree st[Maxsize];//定义循环队列存放节点的指针Bitree p;int top=-1; //栈置空if(T){top++;st[top]=T; //根节点进栈while(top>-1) //栈不空时循环{p=st[top]; //栈顶指针出栈top--;printf("%c-",p->data );if(p->rchild !=NULL) //右孩子存在进栈{top++;st[top]=p->rchild ;}if(p->lchild !=NULL) //左孩子存在进栈{top++;st[top]=p->lchild ;}}printf("\n");}}/*下面中序遍历二叉树*//*void inorder(Bitree T) //中序遍历{if(T){inorder(T->lchild);printf("%c-",T->data);inorder(T->rchild);}}*//*下面中序遍历二叉树非递归算法设计*/void inorder(Bitree T) //中序遍历{Bitree st[Maxsize]; //定义循环队列,存放节点的指针Bitree p;int top=-1;if(T){p=T;while (top>-1||p!=NULL) //栈不空或者*不空是循环{while(p!=NULL) //扫描*p的所有左孩子并进栈{top++;st[top]=p;p=p->lchild ;}if(top>-1){p=st[top]; //出栈*p节点,它没有右孩子或右孩子已被访问。

二叉树的遍历及常用算法

二叉树的遍历及常用算法

⼆叉树的遍历及常⽤算法⼆叉树的遍历及常⽤算法遍历的定义:按照某种次序访问⼆叉树上的所有结点,且每个节点仅被访问⼀次;遍历的重要性:当我们需要对⼀颗⼆叉树进⾏,插⼊,删除,查找等操作时,通常都需要先遍历⼆叉树,所有说:遍历是⼆叉树的基本操作;遍历思路:⼆叉树的数据结构是递归定义(每个节点都可能包含相同结构的⼦节点),所以遍历也可以使⽤递归,即结点不为空则继续递归调⽤每个节点都有三个域,数据与,左孩⼦指针和右孩⼦之指针,每次遍历只需要读取数据,递归左⼦树,递归右⼦树,这三个操作三种遍历次序:根据访问三个域的不同顺序,可以有多种不同的遍历次序,⽽通常对于⼦树的访问都按照从左往右的顺序;设:L为遍历左⼦树,D为访问根结点,R为遍历右⼦树,且L必须位于R的前⾯可以得出以下三种不同的遍历次序:先序遍历操作次序为DLR,⾸先访问根结点,其次遍历根的左⼦树,最后遍历根右⼦树,对每棵⼦树同样按这三步(先根、后左、再右)进⾏中序遍历操作次序为LDR,⾸先遍历根的左⼦树,其次访问根结点,最后遍历根右⼦树,对每棵⼦树同样按这三步(先左、后根、再右)进⾏后序遍历操作次序为LRD,⾸先遍历根的左⼦树,其次遍历根的右⼦树,最后访问根结点,对每棵⼦树同样按这三步(先左、后右、最后根)进⾏层次遍历层次遍历即按照从上到下从左到右的顺序依次遍历所有节点,实现层次遍历通常需要借助⼀个队列,将接下来要遍历的结点依次加⼊队列中;遍历的应⽤“遍历”是⼆叉树各种操作的基础,可以在遍历过程中对结点进⾏各种操作,如:对于⼀棵已知⼆叉树求⼆叉树中结点的个数求⼆叉树中叶⼦结点的个数;求⼆叉树中度为1的结点个数求⼆叉树中度为2的结点个数5求⼆叉树中⾮终端结点个数交换结点左右孩⼦判定结点所在层次等等...C语⾔实现:#include <stdio.h>//⼆叉链表数据结构定义typedef struct TNode {char data;struct TNode *lchild;struct TNode *rchild;} *BinTree, BinNode;//初始化//传⼊⼀个指针令指针指向NULLvoid initiate(BinTree *tree) {*tree = NULL;}//创建树void create(BinTree *BT) {printf("输⼊当前结点值: (0则创建空节点)\n");char data;scanf(" %c", &data);//连续输⼊整形和字符时.字符变量会接受到换⾏,所以加空格if (data == 48) {*BT = NULL;return;} else {//创建根结点//注意开辟的空间⼤⼩是结构体的⼤⼩⽽不是结构体指针⼤⼩,写错了不会⽴马产⽣问题,但是后续在其中存储数据时极有可能出现内存访问异常(飙泪....) *BT = malloc(sizeof(struct TNode));//数据域赋值(*BT)->data = data;printf("输⼊节点 %c 的左孩⼦ \n", data);create(&((*BT)->lchild));//递归创建左⼦树printf("输⼊节点 %c 的右孩⼦ \n", data);create(&((*BT)->rchild));//递归创建右⼦树}}//求双亲结点(⽗结点)BinNode *Parent(BinTree tree, char x) {if (tree == NULL)return NULL;else if ((tree->lchild != NULL && tree->lchild->data == x) || (tree->rchild != NULL && tree->rchild->data == x))return tree;else{BinNode *node1 = Parent(tree->lchild, x);BinNode *node2 = Parent(tree->rchild, x);return node1 != NULL ? node1 : node2;}}//先序遍历void PreOrder(BinTree tree) {if (tree) {//输出数据printf("%c ", tree->data);//不为空则按顺序继续递归判断该节点的两个⼦节点PreOrder(tree->lchild);PreOrder(tree->rchild);}}//中序void InOrder(BinTree tree) {if (tree) {InOrder(tree->lchild);printf("%c ", tree->data);InOrder(tree->rchild);}}//后序void PostOrder(BinTree tree) {if (tree) {PostOrder(tree->lchild);PostOrder(tree->rchild);printf("%c ", tree->data);}}//销毁结点递归free所有节点void DestroyTree(BinTree *tree) {if (*tree != NULL) {printf("free %c \n", (*tree)->data);if ((*tree)->lchild) {DestroyTree(&((*tree)->lchild));}if ((*tree)->rchild) {DestroyTree(&((*tree)->rchild));}free(*tree);*tree = NULL;}}// 查找元素为X的结点使⽤的是层次遍历BinNode *FindNode(BinTree tree, char x) {if (tree == NULL) {return NULL;}//队列BinNode *nodes[1000] = {};//队列头尾位置int front = 0, real = 0;//将根节点插⼊到队列尾nodes[real] = tree;real += 1;//若队列不为空则继续while (front != real) {//取出队列头结点输出数据BinNode *current = nodes[front];if (current->data == x) {return current;}front++;//若当前节点还有⼦(左/右)节点则将结点加⼊队列if (current->lchild != NULL) {nodes[real] = current->lchild;real++;}if (current->rchild != NULL) {nodes[real] = current->rchild;real++;}}return NULL;}//层次遍历// 查找元素为X的结点使⽤的是层次遍历void LevelOrder(BinTree tree) {if (tree == NULL) {return;}//队列BinNode *nodes[1000] = {};//队列头尾位置int front = 0, real = 0;//将根节点插⼊到队列尾nodes[real] = tree;real += 1;//若队列不为空则继续while (front != real) {//取出队列头结点输出数据BinNode *current = nodes[front];printf("%2c", current->data);front++;//若当前节点还有⼦(左/右)节点则将结点加⼊队列if (current->lchild != NULL) {nodes[real] = current->lchild;real++;}if (current->rchild != NULL) {nodes[real] = current->rchild;real++;}}}//查找x的左孩⼦BinNode *Lchild(BinTree tree, char x) {BinTree node = FindNode(tree, x);if (node != NULL) {return node->lchild;}return NULL;}//查找x的右孩⼦BinNode *Rchild(BinTree tree, char x) {BinTree node = FindNode(tree, x);if (node != NULL) {return node->rchild;}return NULL;}//求叶⼦结点数量int leafCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;//若左右⼦树都为空则该节点为叶⼦,且后续不⽤接续递归了else if (!(*tree)->lchild && !(*tree)->rchild)return 1;else//若当前结点存在⼦树,则递归左右⼦树, 结果相加return leafCount(&((*tree)->lchild)) + leafCount(&((*tree)->rchild));}//求⾮叶⼦结点数量int NotLeafCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;//若该结点左右⼦树均为空,则是叶⼦,且不⽤继续递归else if (!(*tree)->lchild && !(*tree)->rchild)return 0;else//若当前结点存在左右⼦树,则是⾮叶⼦结点(数量+1),在递归获取左右⼦树中的⾮叶⼦结点,结果相加 return NotLeafCount(&((*tree)->lchild)) + NotLeafCount(&((*tree)->rchild)) + 1;}//求树的⾼度(深度)int DepthCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;else{//当前节点不为空则深度+1 在加上⼦树的⾼度,int lc = DepthCount(&((*tree)->lchild)) + 1;int rc = DepthCount(&((*tree)->rchild)) + 1;return lc > rc?lc:rc;// 取两⼦树深度的最⼤值 }}//删除左⼦树void RemoveLeft(BinNode *node){if (!node)return;if (node->lchild)DestroyTree(&(node->lchild));node->lchild = NULL;}//删除右⼦树void RemoveRight(BinNode *node){if (!node)return;if (node->rchild)DestroyTree(&(node->rchild));node->rchild = NULL;}int main() {BinTree tree;create(&tree);BinNode *node = Parent(tree, 'G');printf("G的⽗结点为%c\n",node->data);BinNode *node2 = Lchild(tree, 'D');printf("D的左孩⼦结点为%c\n",node2->data);BinNode *node3 = Rchild(tree, 'D');printf("D的右孩⼦结点为%c\n",node3->data);printf("先序遍历为:");PreOrder(tree);printf("\n");printf("中序遍历为:");InOrder(tree);printf("\n");printf("后序遍历为:");PostOrder(tree);printf("\n");printf("层次遍历为:");LevelOrder(tree);printf("\n");int a = leafCount(&tree);printf("叶⼦结点数为%d\n",a);int b = NotLeafCount(&tree);printf("⾮叶⼦结点数为%d\n",b);int c = DepthCount(&tree);printf("深度为%d\n",c);//查找F节点BinNode *node4 = FindNode(tree,'C');RemoveLeft(node4);printf("删除C的左孩⼦后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");RemoveRight(node4);printf("删除C的右孩⼦后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");//销毁树printf("销毁树 \n");DestroyTree(&tree);printf("销毁后后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");printf("Hello, World!\n");return 0;}测试:测试数据为下列⼆叉树:运⾏程序复制粘贴下列内容:ABDGHECKFIJ特别感谢:iammomo。

数据结构实验五(二叉树的建立及遍历)题目和源程序

数据结构实验五(二叉树的建立及遍历)题目和源程序

实验5:二叉树的建立及遍历(第十三周星期三7、8节)一、实验目的1.学会实现二叉树结点结构和对二叉树的基本操作。

2.掌握对二叉树每种操作的具体实现,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。

二、实验要求1.认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。

2.编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。

3.整理并上交实验报告。

三、实验内容1.编写程序任意输入二叉树的结点个数和结点值,构造一棵二叉树,采用三种递归遍历算法(前序、中序、后序)对这棵二叉树进行遍历并计算出二叉树的高度。

2 .编写程序生成下面所示的二叉树,并采用中序遍历的非递归算法对此二叉树进行遍历。

四、思考与提高1.如何计算二叉链表存储的二叉树中度数为1的结点数?2.已知有—棵以二叉链表存储的二叉树,root指向根结点,p指向二叉树中任一结点,如何求从根结点到p所指结点之间的路径?/*----------------------------------------* 05-1_递归遍历二叉树.cpp -- 递归遍历二叉树的相关操作* 对递归遍历二叉树的每个基本操作都用单独的函数来实现* 水上飘2009年写----------------------------------------*/// ds05.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include <iostream>typedef char ElemType;using namespace std;typedef struct BiTNode {ElemType data;//左右孩子指针BiTNode *lchild, *rchild;}BiTNode, *BiTree;//动态输入字符按先序创建二叉树void CreateBiTree(BiTree &T) {char ch;ch = cin.get();if(ch == ' ') {T = NULL;}else {if(ch == '\n') {cout << "输入未结束前不要输入回车,""要结束分支请输入空格!" << endl;}else {//生成根结点T = (BiTNode * )malloc(sizeof(BiTNode));if(!T)cout << "内存分配失败!" << endl;T->data = ch;//构造左子树CreateBiTree(T->lchild);//构造右子树CreateBiTree(T->rchild);}}}//输出e的值ElemType PrintElement(ElemType e) { cout << e << " ";return e;}//先序遍历void PreOrderTraverse(BiTree T) { if (T != NULL) {//打印结点的值PrintElement(T->data);//遍历左孩子PreOrderTraverse(T->lchild);//遍历右孩子PreOrderTraverse(T->rchild);}}//中序遍历void InOrderTraverse(BiTree T) {if (T != NULL) {//遍历左孩子InOrderTraverse(T->lchild);//打印结点的值PrintElement(T->data);//遍历右孩子InOrderTraverse(T->rchild);}}//后序遍历void PostOrderTraverse(BiTree T) { if (T != NULL) {//遍历左孩子PostOrderTraverse(T->lchild);//遍历右孩子PostOrderTraverse(T->rchild);//打印结点的值PrintElement(T->data);}}//按任一种遍历次序输出二叉树中的所有结点void TraverseBiTree(BiTree T, int mark) {if(mark == 1) {//先序遍历PreOrderTraverse(T);cout << endl;}else if(mark == 2) {//中序遍历InOrderTraverse(T);cout << endl;}else if(mark == 3) {//后序遍历PostOrderTraverse(T);cout << endl;}else cout << "选择遍历结束!" << endl;}//输入值并执行选择遍历函数void ChoiceMark(BiTree T) {int mark = 1;cout << "请输入,先序遍历为1,中序为2,后序为3,跳过此操作为0:";cin >> mark;if(mark > 0 && mark < 4) {TraverseBiTree(T, mark);ChoiceMark(T);}else cout << "此操作已跳过!" << endl;}//求二叉树的深度int BiTreeDepth(BiTNode *T) {if (T == NULL) {//对于空树,返回0并结束递归return 0;}else {//计算左子树的深度int dep1 = BiTreeDepth(T->lchild);//计算右子树的深度int dep2 = BiTreeDepth(T->rchild);//返回树的深度if(dep1 > dep2)return dep1 + 1;elsereturn dep2 + 1;}}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){BiTNode *bt;bt = NULL; //将树根指针置空cout << "输入规则:" << endl<< "要生成新结点,输入一个字符,""不要生成新结点的左孩子,输入一个空格,""左右孩子都不要,输入两个空格,""要结束,输入多个空格(越多越好),再回车!"<< endl << "按先序输入:";CreateBiTree(bt);cout << "树的深度为:" << BiTreeDepth(bt) << endl;ChoiceMark(bt);return 0;}/*----------------------------------------* 05-2_构造二叉树.cpp -- 构造二叉树的相关操作* 对构造二叉树的每个基本操作都用单独的函数来实现* 水上飘2009年写----------------------------------------*/// ds05-2.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include <iostream>#define STACK_INIT_SIZE 100 //栈的存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 10 //存储空间分配增量typedef char ElemType; //元素类型using namespace std;typedef struct BiTNode {ElemType data; //结点值BiTNode *lchild, *rchild; //左右孩子指针}BiTNode, *BiTree;typedef struct {BiTree *base; //在栈构造之前和销毁之后,base的值为空BiTree *top; //栈顶指针int stacksize; //当前已分配的存储空间,以元素为单位}SqStack;//构造一个空栈void InitStack(SqStack &s) {s.base = (BiTree *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(BiTree));if(!s.base)cout << "存储分配失败!" << endl;s.top = s.base;s.stacksize = STACK_INIT_SIZE;}//插入元素e为新的栈顶元素void Push(SqStack &s, BiTree e) {//栈满,追加存储空间if ((s.top - s.base) >= s.stacksize) {s.base = (BiTree *)malloc((STACK_INIT_SIZE+STACKINCREMENT) * sizeof(BiTree));if(!s.base)cout << "存储分配失败!" << endl;s.top = s.base + s.stacksize;s.stacksize += STACK_INIT_SIZE;}*s.top++ = e;}//若栈不空,则删除s的栈顶元素,并返回其值BiTree Pop(SqStack &s) {if(s.top == s.base)cout << "栈为空,无法删除栈顶元素!" << endl;s.top--;return *s.top;}//按先序输入字符创建二叉树void CreateBiTree(BiTree &T) {char ch;//接受输入的字符ch = cin.get();if(ch == ' ') {//分支结束T = NULL;} //if' 'endelse if(ch == '\n') {cout << "输入未结束前不要输入回车,""要结束分支请输入空格!(接着输入)" << endl;} //if'\n'endelse {//生成根结点T = (BiTNode * )malloc(sizeof(BiTree));if(!T)cout << "内存分配失败!" << endl;T->data = ch;//构造左子树CreateBiTree(T->lchild);//构造右子树CreateBiTree(T->rchild);} //Create end}//输出e的值,并返回ElemType PrintElement(ElemType e) {cout << e << " ";return e;}//中序遍历二叉树的非递归函数void InOrderTraverse(BiTree p, SqStack &S) {cout << "中序遍历结果:";while(S.top != S.base || p != NULL) {if(p != NULL) {Push(S,p);p = p->lchild;} //if NULL endelse {BiTree bi = Pop(S);if(!PrintElement(bi->data))cout << "输出其值未成功!" << endl;p = bi->rchild;} //else end} //while endcout << endl;}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){BiTNode *bt;SqStack S;InitStack(S);bt = NULL; //将树根指针置空cout << "老师要求的二叉树序列(‘空’表示空格):""12空空346空空空5空空,再回车!"<< endl << "请按先序输入一个二叉树序列(可另输入,但要为先序),""无左右孩子则分别输入空格。

数据结构入门-树的遍历以及二叉树的创建

数据结构入门-树的遍历以及二叉树的创建

数据结构⼊门-树的遍历以及⼆叉树的创建树定义:1. 有且只有⼀个称为根的节点2. 有若⼲个互不相交的⼦树,这些⼦树本⾝也是⼀个树通俗的讲:1. 树是有结点和边组成,2. 每个结点只有⼀个⽗结点,但可以有多个⼦节点3. 但有⼀个节点例外,该节点没有⽗结点,称为根节点⼀、专业术语结点、⽗结点、⼦结点、根结点深度:从根节点到最底层结点的层数称为深度,根节点第⼀层叶⼦结点:没有⼦结点的结点⾮终端节点:实际上是⾮叶⼦结点度:⼦结点的个数成为度⼆、树的分类⼀般树:任意⼀个结点的⼦结点的个数都不受限制⼆叉树:任意⼀个结点的⼦结点个数最多是两个,且⼦结点的位置不可更改⼆叉数分类:1. ⼀般⼆叉数2. 满⼆叉树:在不增加树层数的前提下,⽆法再多添加⼀个结点的⼆叉树3. 完全⼆叉树:如果只是删除了满⼆叉树最底层最右边的连续若⼲个结点,这样形成的⼆叉树就是完全⼆叉树森林:n个互不相交的树的集合三、树的存储⼆叉树存储连续存储(完全⼆叉树)优点:查找某个结点的⽗结点和⼦结点(也包括判断有没有⼦结点)速度很快缺点:耗⽤内存空间过⼤链式存储⼀般树存储1. 双亲表⽰法:求⽗结点⽅便2. 孩⼦表⽰法:求⼦结点⽅便3. 双亲孩⼦表⽰法:求⽗结点和⼦结点都很⽅便4. ⼆叉树表⽰法:把⼀个⼀般树转化成⼀个⼆叉树来存储,具体转换⽅法:设法保证任意⼀个结点的左指针域指向它的第⼀个孩⼦,右指针域指向它的兄弟,只要能满⾜此条件,就可以把⼀个⼀般树转化为⼆叉树⼀个普通树转换成的⼆叉树⼀定没有右⼦树森林的存储先把森林转化为⼆叉树,再存储⼆叉树四、树的遍历先序遍历:根左右先访问根结点,再先序访问左⼦树,再先序访问右⼦树中序遍历:左根右中序遍历左⼦树,再访问根结点,再中序遍历右⼦树后续遍历:左右根后续遍历左⼦树,后续遍历右⼦树,再访问根节点五、已知两种遍历求原始⼆叉树给定了⼆叉树的任何⼀种遍历序列,都⽆法唯⼀确定相应的⼆叉树,但是如果知道了⼆叉树的中序遍历序列和任意的另⼀种遍历序列,就可以唯⼀地确定⼆叉树已知先序和中序求后序先序:ABCDEFGH中序:BDCEAFHG求后序:这个⾃⼰画个图体会⼀下就可以了,⾮常简单,这⾥简单记录⼀下1. ⾸先根据先序确定根,上⾯的A就是根2. 中序确定左右,A左边就是左树(BDCE),A右边就是右树(FHG)3. 再根据先序,A左下⾯就是B,然后根据中序,B左边没有,右边是DCE4. 再根据先序,B右下是C,根据中序,c左下边是D,右下边是E,所以整个左树就确定了5. 右树,根据先序,A右下是F,然后根据中序,F的左下没有,右下是HG,6. 根据先序,F右下为G,然后根据中序,H在G的左边,所以G的左下边是H再来⼀个例⼦,和上⾯的思路是⼀样的,这⾥就不详细的写了先序:ABDGHCEFI中序:GDHBAECIF已知中序和后序求先序中序:BDCEAFHG后序:DECBHGFA这个和上⾯的思路是⼀样的,只不过是反过来找,后序找根,中序找左右树简单应⽤树是数据库中数据组织⼀种重要形式操作系统⼦⽗进程的关系本⾝就是⼀棵树⾯向对象语⾔中类的继承关系哈夫曼树六、⼆叉树的创建#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct Node{char data;struct Node * lchild;struct Node * rchild;}BTNode;/*⼆叉树建⽴*/void BuildBT(BTNode ** tree){char ch;scanf("%c" , &ch); // 输⼊数据if(ch == '#') // 如果这个节点的数据是#说明这个结点为空*tree = NULL;else{*tree = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));//申请⼀个结点的内存 (*tree)->data = ch; // 将数据写⼊到结点⾥⾯BuildBT(&(*tree)->lchild); // 递归建⽴左⼦树BuildBT(&(*tree)->rchild); // 递归建⽴右⼦树}}/*⼆叉树销毁*/void DestroyBT(BTNode *tree) // 传⼊根结点{if(tree != NULL){DestroyBT(tree->lchild);DestroyBT(tree->rchild);free(tree); // 释放内存空间}}/*⼆叉树的先序遍历*/void Preorder(BTNode * node){if(node == NULL)return;else{printf("%c ",node->data );Preorder(node->lchild);Preorder(node->rchild);}}/*⼆叉树的中序遍历*/void Inorder(BTNode * node){if(node == NULL)return;else{Inorder(node->lchild);printf("%c ",node->data );Inorder(node->rchild);}}/*⼆叉树的后序遍历*/void Postorder(BTNode * node){if(node == NULL)return;else{Postorder(node->lchild);Postorder(node->rchild);printf("%c ",node->data );}}/*⼆叉树的⾼度树的⾼度 = max(左⼦树⾼度,右⼦树⾼度) +1*/int getHeight(BTNode *node){int Height = 0;if (node == NULL)return 0;else{int L_height = getHeight(node->lchild);int R_height = getHeight(node->rchild);Height = L_height >= R_height ? L_height +1 : R_height +1; }return Height;}int main(int argc, char const *argv[]){BTNode * BTree; // 定义⼀个⼆叉树printf("请输⼊⼀颗⼆叉树先序序列以#表⽰空结点:");BuildBT(&BTree);printf("先序序列:");Preorder(BTree);printf("\n中序序列:");Inorder(BTree);printf("\n后序序列:");Postorder(BTree);printf("\n树的⾼度为:%d" , getHeight(BTree));return 0;}// ABC##DE##F##G##。

线索二叉树的创建及遍历

线索二叉树的创建及遍历

实验九线索二叉树的创建及遍历实验目的:掌握二叉树的线索链表存储结构,能够实现二叉树的线索链表的创建、遍历等基本操作实验要求:1、认真阅读和掌握教材上和本实验相关的内容及算法2、上机将线索二叉树的线索链表存储表示的创建和遍历算法实现。

3、进行简单的输入输出验证。

实验内容:编程实现二叉树的线索链表存储表示的基本操作,这些基本操作包括:线索二叉树的创建、线索二叉树的中序遍历算法的实现。

要求对程序中的一些关键语句要有注释,并能够进行简单的输入输出验证。

参考代码#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#define OVERFLOW 0//线索二叉树的二叉链表存储定义typedef enum PointerTag {LINK=0,THREAD=1};struct BiThrNode{char data;struct BiThrNode * lchild, * rchild;PointerTag LTag, RTag;};typedef struct BiThrNode BiThrNode;typedef BiThrNode * BiThrTree;/*****************************************************************\** 按先序次序输入二叉树中的结点的值(一个字符)构造二叉链表表示的二叉树,* 字符'#'表示空树。

** 例如,一棵二叉树的三种遍历次序为:* 先序:-+a*b-cd/ef 中序:a+b*c-d-e/f 后序:abcd-*+ef/* 程序中应该输入:-+a##*b##-c##d##/e##f##** 又如,一棵二叉树的三种遍历次序为:* 先序:ABDFGCEH 中序:BFDGACHE 后序:FGDBHECA* 程序中应该输入:AB#DF##G##C#EH###*\******************************************************************/ void CreateBiTree(BiThrTree &T){char ch;ch = getchar();if (ch=='#') T=NULL;else{if (!(T = (BiThrNode *)malloc(sizeof(BiThrNode)))) exit(OVERFLOW);T->data = ch;T->LTag = LINK;T->RTag = LINK;CreateBiTree(T->lchild);CreateBiTree(T->rchild);}return;}//CreateBiTreevoid PrintBiTree(BiThrTree T){//按中序遍历次序输出二叉树T中的结点的值(一个字符),二叉树T用二叉链表存储。

数据结构实验三——二叉树基本操作及运算实验报告

数据结构实验三——二叉树基本操作及运算实验报告

《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。

设计以先序遍历的顺序建立二叉树的二叉链表存储结构的算法

设计以先序遍历的顺序建立二叉树的二叉链表存储结构的算法

设计以先序遍历的顺序建立二叉树的二叉链表存储结构的算法一、算法简介二叉树是一种重要的树形结构,它的建立方式有多种,其中一种是按照先序遍历的顺序建立二叉树。

这种方式需要将先序遍历序列和二叉树的存储结构相结合,采用二叉链表存储结构。

具体流程是按照先序遍历序列的顺序依次创建二叉树的各个节点,同时使用二叉链表结构保存每个节点的数据和指针信息。

二、算法实现算法的实现主要包括初始化二叉树、创建节点、建立二叉树等步骤,下面对这些步骤进行详细描述。

1. 初始化二叉树初始化二叉树需要创建一个根节点,同时将根节点的左右指针指向NULL,表示二叉树为空。

2. 创建节点创建节点需要通过输入元素数据来创建,同时节点的左右指针也需要初始化为NULL。

3. 建立二叉树建立二叉树是按照先序遍历序列来实现的,具体流程如下:(1)读入当前节点的元素数据,创建节点,并将其作为当前节点。

(2)判断当前节点的元素数据是否为结束符号(这里结束符号可以指定),如果是,则返回NULL。

(3)递归创建当前节点的左子树,将左子树的根节点赋值给当前节点的左指针。

(4)递归创建当前节点的右子树,将右子树的根节点赋值给当前节点的右指针。

(5)返回当前节点。

三、算法优化虽然上述算法实现简单明了,但它有一个缺点,即无法处理空节点的情况,如果输入的先序遍历序列中存在空节点,那么该算法就无法建立正确的二叉树了。

因此,可以在输入的先序遍历序列中使用一个特殊的符号(如#)表示空节点,在建立节点时,如果遇到该符号,则将该节点的指针设置为NULL即可。

四、算法总结按照先序遍历的顺序建立二叉树是一种基于二叉链表存储结构的建树方式。

它通过递归的方式构建整个二叉树,同时为了处理空节点的情况,还需要对输入的先序遍历序列进行特殊处理。

该算法的效率较高,适用于对先序遍历序列已知的情况下建立二叉树。

二叉树的建立和遍历的实验报告

二叉树的建立和遍历的实验报告

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(binTreestructnode*lchild,*rchild;}binTnode;元素类型:intcreatebinTree(binTreevoidpreorder(binTreevoidInorder(binTreevoidpostorder(binTreevoidInordern(binTreeintleaf(bi nTreeintpostTreeDepth(binTree2、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];printf("%3c",p->data);p=p->rchild;}}while(p!=nuLL||top!=0);}2、求二叉树高度:intcbiTree::postTreeDepth(binTreeif(T!=nuLL){l=postTreeDepth(T->lchild);r=postTreeDepth(T->rchil d);max=l>r?l:r;return(max+1);}elsereturn(0);}实验步骤:1)新建一个基于consoleApplication的工程,工程名称biTreeTest;2)新建一个类cbiTree二叉树类。

二叉树的先中后序遍历及相关常用算法

二叉树的先中后序遍历及相关常用算法

#include <string.h>#include <stdlib.h>typedef char T;int i=0; //叶子结点数typedef struct btnode //结点定义{T Element;struct btnode *LChild,*RChild;}BTNode;typedef struct btree //头结点定义{struct btnode *Root;}BTree;BTNode* NewNode() //创建空间{BTNode *p=(BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));return p;}void CreateBT(BTree *Bt) //创建一棵空二叉树{Bt->Root=NULL;}void MakeBT(BTree *Bt,T x,BTree *Lt,BTree *Rt) //进行树的建立{BTNode *p=NewNode();p->Element=x;p->LChild=Lt->Root;p->RChild=Rt->Root;Lt->Root=Rt->Root=NULL;Bt->Root=p;}void Visit(BTNode *p) //输出结点*P的元素值{printf("%c",p->Element);}void PreOrd(void(*Visit)(BTNode *u),BTNode *t) //先序遍历递归函数{if(t){(*Visit)(t);PreOrd(Visit,t->LChild);PreOrd(Visit,t->RChild);}}void InOrd(void(*Visit)(BTNode *u),BTNode *t) //中序遍历递归函数{if(t){InOrd(Visit,t->LChild);(*Visit)(t);InOrd(Visit,t->RChild);}}void PostOrd(void(*Visit)(BTNode *u),BTNode *t) //后序遍历递归函数{if(t){PostOrd(Visit,t->LChild);PostOrd(Visit,t->RChild);(*Visit)(t);}}void PreOrder(BTree Bt,void (*Visit)(BTNode *u)) //先序遍历{PreOrd(Visit,Bt.Root);}void InOrder(BTree Bt,void (*Visit)(BTNode *u)) //中序遍历{InOrd(Visit,Bt.Root);}void PostOrder(BTree Bt,void (*Visit)(BTNode *u)) //后序遍历{PostOrd(Visit,Bt.Root);}int Size(BTNode *p) //树的结点数与叶子结点数的递归函数{int s,s1,s2;if(!p)return 0;else{s1=Size(p->LChild);s2=Size(p->RChild);s=s1+s2+1;if(s1==0&&s2==0)//判断是否是叶子节点{i++;printf("%3c",p->Element);return s;}else{return s;}}}int SizeofBT(BTree Bt) //树的结点数{return Size(Bt.Root);}int Depth(BTNode *p) //树的高度递归函数{if(!p)return 0;elsereturn 1+max(Depth(p->LChild),Depth(p->RChild));}int DepthofBT(BTree Bt) //树的高度{return Depth(Bt.Root);}void BreakBT(BTree* Bt,T *x,BTree *Lt,BTree *Rt) //树的拆分{BTNode *p=Bt->Root;if(p){x=p->Element;printf("根数:%c\n",x);Lt->Root =p->LChild;Rt->Root =p->RChild;Bt->Root=NULL;free(p);}}void main(void){BTree a,x,y,z;T e; //树的结点的元素int j,k; //树的结点数与高度CreateBT(&a);CreateBT(&x);CreateBT(&y);CreateBT(&z); //建立空树MakeBT(&x,'B',&a,&a);MakeBT(&x,'A',&x,&z);printf("遍历算法测试:\n");printf("---------------------------------------\n");printf("先序遍历测试结果:");PreOrder(x,Visit);printf("\n中序遍历测试结果:");InOrder(x,Visit);printf("\n后序遍历测试结果:");PostOrder(x,Visit);printf("\n树的叶子结点为:");//建立树j=SizeofBT(x);k=DepthofBT(x);printf("\n树的叶子结点数为:%d\n",i);printf("树的结点数为:%d\n",j);printf("树的高度为:%d\n\n\n",k);printf("拆树算法测试:\n");printf("---------------------------------------\n");BreakBT(&x,&e,&z,&y);printf("---------------------------------------\n");printf("左孩子:\n");printf("先序遍历测试结果:");PreOrder(z,Visit);printf("\n中序遍历测试结果:");InOrder(z,Visit);printf("\n后序遍历测试结果:");PostOrder(z,Visit);i=0;printf("\n树的叶子结点为:");//建立树j=SizeofBT(z);k=DepthofBT(z);printf("\n树的叶子结点数为:%d\n",i);printf("树的结点数为:%d\n",j);printf("树的高度为:%d\n\n\n",k);printf("---------------------------------------\n");printf("右孩子:\n");printf("先序遍历测试结果:");PreOrder(y,Visit);printf("\n中序遍历测试结果:");InOrder(y,Visit);printf("\n后序遍历测试结果:");PostOrder(y,Visit);i=0;printf("\n树的叶子结点为:");//建立树j=SizeofBT(y);k=DepthofBT(y);printf("\n树的叶子结点数为:%d\n",i);printf("树的结点数为:%d\n",j);printf("树的高度为:%d\n\n\n",k);printf("\n");}。

二叉树的建立和遍历实验报告

二叉树的建立和遍历实验报告

二叉树的建立和遍历实验报告一、引言(100字)二叉树是一种常见的数据结构,它由根节点、左子树和右子树组成,具有递归性质。

本次实验的目的是了解二叉树的建立过程和遍历算法,以及熟悉二叉树的相关操作。

本实验采用C语言进行编写。

二、实验内容(200字)1.二叉树的建立:通过输入节点的值,逐个建立二叉树的节点,并通过指针连接起来。

2.二叉树的遍历:实现二叉树的三种常用遍历算法,即前序遍历、中序遍历和后序遍历。

三、实验过程(400字)1.二叉树的建立:首先,定义二叉树的节点结构,包含节点值和指向左右子树的指针;然后,通过递归的方式,依次输入节点的值,创建二叉树节点,建立好节点之间的连接。

2.二叉树的前序遍历:定义一个函数,实现前序遍历的递归算法,先输出当前节点的值,再递归遍历左子树和右子树。

3.二叉树的中序遍历:同样,定义一个函数,实现中序遍历的递归算法,先递归遍历左子树,再输出当前节点的值,最后递归遍历右子树。

4.二叉树的后序遍历:同样,定义一个函数,实现后序遍历的递归算法,先递归遍历左子树和右子树,再输出当前节点的值。

四、实验结果(300字)通过实验,我成功建立了一个二叉树,并实现了三种遍历算法。

对于建立二叉树来说,只要按照递归的思路,先输入根节点的值,再分别输入左子树和右子树的值,即可依次建立好节点之间的连接。

建立好二叉树后,即可进行遍历操作。

在进行遍历算法的实现时,我首先定义了一个函数来进行递归遍历操作。

在每一次递归调用中,我首先判断当前节点是否为空,若为空则直接返回;若不为空,则按照特定的顺序进行遍历操作。

在前序遍历中,我先输出当前节点的值,再递归遍历左子树和右子树;在中序遍历中,我先递归遍历左子树,再输出当前节点的值,最后递归遍历右子树;在后序遍历中,我先递归遍历左子树和右子树,再输出当前节点的值。

通过运行程序,我成功进行了二叉树的建立和遍历,并得到了正确的结果。

可以看到,通过不同的遍历顺序,可以获得不同的遍历结果,这也是二叉树遍历算法的特性所在。

BVH树的构建与遍历

BVH树的构建与遍历

BVH树的构建与遍历在计算机图形学中,BVH树是⼀种空间划分的数据结构,⼴泛运⽤于光线追踪。

今天来讲述⼀下它的建⽴和遍历⽅法。

BVH树的建⽴BVH树的建⽴分为以下⼏步:1.遍历当前场景中的所有物体,存储下它们的每⼀个图元(primitive,例如三⾓形、圆形等);对每⼀个图元,计算它们的包围盒。

2.递归构建BVH树。

BVH树是⼀种⼆叉树,每⼀个节点记录了它⾃⼰的包围盒。

对于叶⼦节点,它存储了它所包含的所有图元;对于⾮叶⼦节点,记录了它所包含的孩⼦节点。

节点的定义如下:struct BVHBuildNode {BVHBuildNode* children[2];BoundingBox boundingbox;int splitAxis, firstPrimeOffset, nPrimitives;void initLeaf(int first, int n, const BoundingBox&b);void initInterior(int axis, BVHBuildNode*c0, BVHBuildNode*c1);};接下来展⽰递归建⽴BVH树的代码:BVHBuildNode* BVHManager::recursiveBuild(int start, int end, int* totalnodes, std::vector<Primitive*>& ordered_prims){BVHBuildNode* node = nullptr;(*totalnodes)++;int nPrimitives = end - start;BoundingBox bounds;for (int i = start; i < end; i++)bounds = BoundingBox::Union(bounds, primitives[i]->getBoundingBox());if (nPrimitives == 1)node = createLeafNode(start, end, totalnodes, ordered_prims, bounds);else if(nPrimitives > 1){int dim = bounds.maximumExtent();if(bounds.getTopFromDim(dim)==bounds.getBottomFromDim(dim))node = createLeafNode(start, end, totalnodes, ordered_prims, bounds);else{int mid = partitionPrimitivesWithSAH(start, end, dim, bounds);if(mid < 0)node = createLeafNode(start, end, totalnodes, ordered_prims, bounds);else {node = new BVHBuildNode;node->initInterior(dim,recursiveBuild(start, mid, totalnodes, ordered_prims),recursiveBuild(mid, end, totalnodes, ordered_prims));}}}return node;}这⾥最重要的步骤就是给定⼀个节点及其包围盒,如何对它进⾏空间划分。

完全二叉树操作演示

完全二叉树操作演示

安徽省巢湖学院计算机与信息工程学院课程设计报告课程名称《数据结构》课题名称完全二叉树操作演示专业班级计算机科学与技术专升本1班学号********、********、********姓名李鹏王帅李泳波联系方式指导教师严小燕完成日期: 2014年12月27 日目录1 数据结构课程设计任务书 (1)1.1题目 (1)1.2目的 (1)1.3要求 (1)2 总体设计 (1)2.1功能模块设计 (1)2.2所有功能模块流程图 (1)3 详细设计 (2)3.1程序中所采用的数据结构及存储结构的说明 (2)3.2算法设计思想 (3)3.3主要的功能函数 (3)4 调试与测试 (3)4.1调试方法与步骤 (4)4.2测试结果分析与讨论 (4)4.3测试过程中遇到的主要问题及采取的解决措施 (5)5 时间复杂度分析 (6)6 程序清单 (6)7 总结 (12)参考文献 (13)1 数据结构课程设计任务书1.1题目完全二叉树操作演示1.2目的(1)掌握二叉树的概念和性质。

(2)掌握完全二叉树存储结构。

(3)掌握完全二叉树的基本操作。

1.3 要求(1)创建完全二叉树(用字母表示节点)(用顺序方式存储)。

(2)求二叉树的深度和叶子结点数。

(3)实现二叉树的前序、中序、后序和层次遍历。

(4)查找给定结点的双亲、祖先和左右孩子节点。

2 总体设计2.1 功能模块设计根据课程设计题目的功能要求,各个功能模块的组成框图如图1:图 1 功能组成框图2.2 所有功能模块流程图设计好功能模块后,各个模块的关系如下图2:图 2 流程图3 详细设计3.1程序中所采用的数据结构及存储结构的说明(1)整个程序采用结构体与顺序表相结合的编程方法一共完成了7个功能。

在你输入错误时有报错消息,这样使整个程序运行起来更加完整。

程序中有若干个子函数被主函数调用执行。

结构体定义如下:#define MAX 100 //定义100个节点typedef struct{char dat; //节点信息}node;typedef struct Tree //节点组成树{int length;node *r; //指向根节点}Tree;3.2 算法设计思想完全二叉树具有以下几个性质,由此可设计出相应算法。

用C语言编写二叉树的建立与遍历

用C语言编写二叉树的建立与遍历

用C语言编写二叉树的建立与遍历1.对题目要有需求分析在需求分析中,将题目中要求的功能进行叙述分析,并且设计解决此问题的数据存储结构,设计或叙述解决此问题的算法。

给出实现功能的一组或多组测试数据,程序调试后,将按照此测试数据进行测试的结果列出来。

如果程序不能正常运行,写出实现此算法中遇到的问题和改进方法;2.对题目要有相应的源程序源程序要按照写程序的规则来编写。

要结构清晰,重点函数的重点变量,重点功能部分要加上清晰的程序注释。

(注释量占总代码的四分之一)程序能够运行,要有基本的容错功能。

尽量避免出现操作错误时出现死循环;3.最后提供的主程序可以象一个应用系统一样有主窗口,通过主菜单和分级菜单调用课程设计中要求完成的各个功能模块,调用后可以返回到主菜单,继续选择其他功能进行其他功能的选择。

二叉树的建立与遍历[问题描述]建立一棵二叉树,并对其进行遍历(先序、中序、后序),打印输出遍历结果。

[基本要求]从键盘接受输入,以二叉链表作为存储结构,建立二叉树,并对其进行遍历(先序、中序、后序),将遍历结果打印输出。

以下是我的数据结构实验的作业:肯定好用,里面还包括了统计树的深度和叶子数!记住每次做完一个遍历还要重新输入你的树哦!#include "stdio.h"#include "string.h"#define NULL 0typedef struct BiTNode{char data;struct BiTNode *lchild,*rchild;}BiTNode,*BiTree;BiTree Create(BiTree T){char ch;ch=getchar();if(ch=='#')T=NULL;else{if(!(T=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode))))printf("Error!");T->data=ch;T->lchild=Create(T->lchild);T->rchild=Create(T->rchild); }return T;}void Preorder(BiTree T){if(T){printf("%c",T->data); Preorder(T->lchild); Preorder(T->rchild);}}int Sumleaf(BiTree T){int sum=0,m,n;if(T){if((!T->lchild)&&(!T->rchild)) sum++;m=Sumleaf(T->lchild);sum+=m;n=Sumleaf(T->rchild);sum+=n;}return sum;}void zhongxu(BiTree T){if(T){zhongxu(T->lchild);printf("%c",T->data); zhongxu(T->rchild);}}void houxu(BiTree T){if(T){houxu(T->lchild);houxu(T->rchild);printf("%c",T->data);}}int Depth(BiTree T){int dep=0,depl,depr;if(!T) dep=0;else{depl=Depth(T->lchild);depr=Depth(T->rchild);dep=1+(depl>depr?depl:depr);}return dep;}main(){BiTree T;int sum,dep;T=Create(T);Preorder(T);printf("\n");zhongxu(T);printf("\n");houxu(T);printf("\n");sum=Sumleaf(T);printf("%d",sum);dep=Depth(T);printf("\n%d",dep);}在Turbo C的环境下,先按Ctrl+F9运行程序,此时就是建立二叉树的过程,例如输入序列ABC##DE#G##F###(其中的“#”表示空,并且输入过程中不要加回车,因为回车也有对应的ASCII码,是要算字符的,但是输入完之后可以按回车退出),然后再按ALT+F5显示用户界面,这时候就能够看到结果了。

相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

数据结构实验五课程数据结构实验名称二叉树的建立及遍历第页专业班级学号姓名实验日期:年月日评分一、实验目的1.学会实现二叉树结点结构和对二叉树的基本操作。

2.掌握对二叉树每种操作的具体实现,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。

二、实验要求1.认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。

2.编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。

3.整理并上交实验报告。

三、实验内容1.编写程序任意输入二叉树的结点个数和结点值,构造一棵二叉树,采用三种递归遍历算法(前序、中序、后序)对这棵二叉树进行遍历并计算出二叉树的高度。

2 .编写程序生成下面所示的二叉树,并采用先序遍历的非递归算法对此二叉树进行遍历。

四、实验步骤(描述实验步骤及中间的结果或现象。

在实验中做了什么事情,怎么做的,发生的现象和中间结果)第一题#include "stdafx.h"#include"iostream.h"#include"stdlib.h"#include"stdio.h"#include<stack>using namespace std;#defineNULL0#define OK 1#defineOVERFLOW -1typedefint Status;typedef struct node{chardata;ﻩstruct node *lchild;struct node*rchild;}*bitree;int k=0;int depth(bitree T)//树的高度{ﻩif(!T)return0;elseﻩ{ﻩintm=depth(T->lchild);int n=depth(T->rchild);ﻩreturn (m>n?m:n)+1;}}//先序,中序建树structnode*create(char *pre,char *ord,int n){ﻩstruct node*T;intm;T=NULL;ﻩif(n<=0)ﻩ{ﻩreturnNULL;}ﻩelseﻩ{ﻩm=0;ﻩﻩT=new(struct node);T->data=*pre;ﻩT->lchild=T->rchild=NULL;ﻩwhile(ord[m]!=*pre)ﻩm++;T->lchild=create(pre+1,ord,m);ﻩT->rchild=create(pre+m+1,ord+m+1,n-m-1);return T;}}//中序递归遍历voidinorder(struct node *T){if(!T)ﻩreturn;ﻩelseﻩ{ﻩinorder(T->lchild);cout<<T->data;ﻩﻩinorder(T->rchild);ﻩ}}void inpre(struct node *T){ﻩif(!T)return;elseﻩ{ﻩﻩcout<<T->data;inpre(T->lchild);inpre(T->rchild );ﻩﻩﻩ}}voidpostorder(struct node *T){if(!T)ﻩreturn;ﻩelseﻩ{postorder(T->lchild);ﻩpostorder (T->rchild); ﻩﻩcout<<T->data;ﻩ}}//先序非递归遍历voidinpre1(struct node *T){ﻩstructnode*p;ﻩstructnode *stack[20];int top=0;p=T;cout<<"非递归先序";while(p||top!=0){ﻩﻩwhile(p)ﻩﻩ{ﻩstack[top++]=p;cout<<p->data;ﻩﻩp=p->lchild;ﻩ}ﻩﻩp=stack[--top];ﻩﻩp=p->rchild ;}}//中序非递归遍历void inorder1(struct node *T) {ﻩstruct node*p;ﻩstructnode*stack[20];ﻩinttop=0;p=T;ﻩcout<<"非递归中序";ﻩwhile(p||top!=0)ﻩ{while(p)ﻩ{stack[top++]=p;ﻩﻩp=p->lchild ;ﻩ}ﻩp=stack[--top];cout<<p->data;ﻩﻩp=p->rchild;ﻩ}}//主函数intmain(){ﻩbitree T;char pre[30],ord[30];ﻩintn,m;gets(pre);ﻩgets(ord);n=strlen(pre);ﻩT=create(pre,ord,n);inpre(T);ﻩcout<<endl;ﻩpostorder(T);cout<<endl;inorder(T);cout<<endl;inpre1(T);ﻩcout<<endl;inorder1(T);cout<<endl;m=depth(T);cout<<"二叉树高度为:"<<m<<endl;ﻩreturn 0;}第二题:#include"stdafx.h"#include"iostream.h"#include"stdlib.h"#include"stdio.h"#include<stack>using namespace std;#define NULL 0#defineOK 1#defineOVERFLOW-1typedef intStatus;typedefstruct node{ﻩchar data;ﻩstruct node *lchild;structnode*rchild;}*bitree;Status Create(bitree&T) //按先序次序输入二叉树中结点的值,!表示空树{chare;cout<<"输入树的元素:"<<endl;cin>>e;if(e=='!') T=NULL;elseﻩ{if(!(T=(node*)malloc(sizeof(node)))) ﻩexit(OVERFLOW);ﻩT->data=e;Create(T->lchild);ﻩﻩCreate(T->rchild);}return OK;}//先序非递归遍历voidinpre(struct node *T){struct node*p;ﻩstruct node *stack[20];inttop=0;ﻩp=T;cout<<"非递归先序";while(p||top!=0)ﻩ{ﻩﻩwhile (p)ﻩﻩ{ﻩﻩstack[top++]=p;ﻩcout<<p->data;ﻩﻩﻩp=p->lchild;ﻩﻩ}ﻩp=stack[--top];ﻩﻩﻩp=p->rchild ;ﻩ}}//主函数intmain(){ﻩbitree T;Create(T);cout<<"输出的元素为:"<<endl;ﻩinpre(T);return 0;}五实验结果第一题:输入先序为-+a*b%cd/ef 输入后序为a+b*c%d-e/f 得出结果:输入先序为abcd输入后序为bacd得出结果:第二题:六实验总结1 为什么头文件只用#include <iostream> using namespace std;不行,要把所写到的程序中所包含的头文件头写进去。

于是就在想,反正以后不管这些头文件有没用到头写进去,省得一大堆麻烦。

2 用先序建树的时候虽然只要输入一个字符串,但是要判断空树的情况。

比较麻烦。

我个人觉得用先序与中序联合建树比较简单。

因为这样只要输入先序与中序就可以建树了。

3对于三种遍历的过程,要是用递归写的就根据书上所给出的遍历步骤做稍微的调整就好了。

至于非递归的三种遍历,中序最为简单,用一个栈就可以完成了,思路是边进栈边收索左孩子,直到左孩子为空的时候才开始进行出栈输出再收索右孩子的操作。

而非递归的先序遍历基本可以和中序一样,建立一个队列,在进栈的时候队列也进同样的元素,但是不与栈一起出栈。

而是在最后进栈出栈结束的时候,对队列进行出队列操作即可。

4 二叉树对于进行表达式的前缀,中缀和后缀的表示有明显的优势,既方便,又容易理解。

其先序,中序和后序分别对应这表达式的前缀,中缀和后缀。

5在建树与进行树的遍历的时候一定要理解其建树与遍历的整个过程。

不然就会连为什么这样做都不知道。

在遍历树的时候最常用到的就是栈的结构了(非递归)。

七:思考与提高1.如何计算二叉链表存储的二叉树中度数为1的结点数?答:int countleaf(bitree t,int count){if(!(t->lchild) &&(t->rchild)count++;else if ((t->lchild)&&!(t->rchild))count++;countleaf(t->lchild);countleaf(t->rchild);return count;}2.已知有—棵以二叉链表存储的二叉树,root指向根结点,p指向二叉树中任一结点,如何求从根结点到p所指结点之间的路径?答:void foundp(bitreet){if(t==p){Push(s,t->data);Pop(s,t->data);}foundp(t->lchild);foundp(t->rchid);}。

相关文档
最新文档