数据结构课程设计_线索二叉树的生成及其遍历
二叉树的遍历实验报告
二叉树的遍历实验报告二叉树的遍历实验报告引言:二叉树是一种常见的数据结构,它由节点和连接节点的边组成。
在实际应用中,我们经常需要对二叉树进行遍历,以便对其中的节点进行访问和操作。
本次实验旨在探索二叉树的遍历算法,并通过实验验证其正确性和效率。
一、二叉树的定义和基本操作二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。
根据节点的访问顺序,二叉树的遍历可以分为前序遍历、中序遍历和后序遍历三种方式。
前序遍历是指先访问根节点,然后按照左子树、右子树的顺序递归地进行遍历;中序遍历是指先按照左子树、根节点、右子树的顺序递归地进行遍历;后序遍历是指先按照左子树、右子树、根节点的顺序递归地进行遍历。
二、实验设计和方法为了验证二叉树的遍历算法的正确性和效率,我们设计了以下实验方案:1. 构建二叉树:我们首先构建一个具有一定规模的二叉树,以模拟实际应用中的情况。
为了方便起见,我们选择随机生成一棵二叉树,并确保其结构合理。
2. 实现遍历算法:我们根据前文所述的遍历方式,实现了相应的遍历算法。
在实现过程中,我们考虑到了递归和迭代两种方式,并分别进行了实验比较。
3. 遍历实验:我们使用不同规模的二叉树进行遍历实验,并记录遍历的结果和所花费的时间。
通过对比不同规模下不同遍历方式的结果和时间,我们可以评估遍历算法的效率和准确性。
三、实验结果和分析在实验中,我们构建了一棵具有1000个节点的二叉树,并分别使用前序、中序和后序遍历算法进行遍历。
通过实验结果的比较,我们得出以下结论:1. 遍历结果的正确性:无论是前序、中序还是后序遍历,我们都能够正确地访问到二叉树中的每个节点。
这表明我们所实现的遍历算法是正确的。
2. 遍历算法的效率:在1000个节点的二叉树中,我们发现中序遍历算法的执行时间最短,后序遍历算法的执行时间最长,前序遍历算法的执行时间居中。
这是因为中序遍历算法在访问节点时可以尽可能地减少递归次数,而后序遍历算法需要递归到最深层才能返回。
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。
线索二叉树课程设计
信息科学与技术学院《数据结构》课程设计报告题目名称:线索二叉树的计算学生姓名:刘少博学号: **********专业班级:计算机科学与技术指导教师:高攀2014年 1月 81、设计的目的与要求此程序需要完成如下要求:建立线索二叉树,并实现线索二叉树的插入、删除和恢复线索的实现。
实现本程序需要解决以下几个问题:1、如何建立线索二叉树。
2、如何实现线索二叉树的插入。
3、如何实现线索二叉树的删除。
4、如何实现线索二叉树恢复线索的实现。
此题目是线索二叉树的一系列操作问题。
首先就要明白线索二叉树是什么,利用二叉链表的空指针域将空的左孩子指针域改为指向其前驱,空的右孩子指针域改为指向其后继,这种改变指向的指针称为线索,加上了线索的二叉链表称为线索链表,相应的二叉树称为线索二叉树。
在这个问题中,要解决的任务是:实现线索二叉树的建立、插入、删除、恢复线索的实现。
N个结点的二叉链表中含有n+1个空指针域。
利用二叉链表中的空指针域,存放指向结点在某种遍历次序下的前趋和后继结点的指针(这种附加的指针称为"线索")。
这种加上了线索的二叉链表称为线索链表,相应的二叉树称为线索二叉树(Threaded BinaryTree)。
根据线索性质的不同,线索二叉树可分为前序线索二叉树、中序线索二叉树和后序线索二叉树三种。
在此次课程设计中,采用的是中序线索二叉树。
目录摘要 (4)一、引言 (5)二、设计任务与目的 (5)三、设计方案与实施 (5)1、总体设计 (5)2、详细设计 (7)3、程序清单 (13)4、程序调试与体会 (24)5、运行结果(截图) (24)四、结论 (27)五、致谢 (27)六、参考文献 (27)摘要随着人们生活水平的提高,计算机发展异常迅速。
如今,计算机已经深入到我们社会的各个领域,计算机的使用也已不再局限于科学计算,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。
通过计算机对各类问题求解已经成为一种高效、快捷的方式。
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##。
数据结构课程设计二 叉 树 遍 历 及 应 用
实验报告课程:数据结构课程设计设计题目:二叉树遍历及应用学号:班级:软件11k1姓名: 南方小羊指导教师:刘军二叉树的遍历1、问题描述利用先序遍历建立一棵二叉树,并分别用前序、中序、后序遍历该二叉树2、节点形式Lchild data Rchild3、说明(1)输入数据:1,2,3,0,0,4,0,0,5,0,0其中“0”表示空子树。
(2)输出数据:先序:1,2,3,4,5中序:3,2,4,1,5后序:3,4,2,5,1二叉树的应用1、问题描述运用二叉树的遍历的算法,编写算法分别实现如下功能。
(1)求出二叉树中的结点的总数。
(2)求出二叉树中的叶子数目。
(3)求出二叉树的深度。
运用上题所建立的二叉树,求出其结点总数、叶子数目、深度,最后释放所有结点。
二叉树结点结构中包数据域(data),指针域(*lchild,*rchild)。
结点结构的代码如下:typedef struct tree{int data;struct tree *lchild,*rchild;}*bitree;本实例使用的是二叉树,首先建立头结点,并且保存数据,然后根据递归方法,分别建立其左右孩子结点,且左右孩子结点的指针域指向空。
先序递归遍历时,输出第一个根结点数据,然后分别遍历左子树再遍历右子树,中序遍历,先访问根结点的左子树输出数据,再输出根结点的数据,再访问右子树,后序遍历先访问根结点的右子树,再访问根结点,再访问左子树输出。
统计二叉树叶子的个数可以看成一个遍历问题,访问一个结点,判断该结点是否为叶子,如果是将叶子树加1,可以采用任何遍历实现,求二叉树的深度是假设根结点为第一层的结点,所有K层结点的左右孩子在K+1层,所以可以通过先序遍历计算二叉树中每个结点的层数,其中最大的就是二叉树的深度。
四、实验心得:树结构是数据结构课程的典型内容,而且综合使用了多种逻辑结构,具有代表性,可以锻炼个人编程能力。
在刚开始选题后,我感觉无从下手,一是因为没有实践经验,二是因为对数据结构课程的内容没有把握到位,然后在参考一些专业书籍并且学习了之前其他人的课程设计,才逐渐可以上手去自己做。
《数据结构》课程设计
《数据结构》课程设计一、课程目标《数据结构》课程旨在帮助学生掌握计算机科学中基础的数据组织、管理和处理方法,培养其运用数据结构解决实际问题的能力。
课程目标如下:1. 知识目标:(1)理解基本数据结构的概念、原理和应用,如线性表、栈、队列、树、图等;(2)掌握常见算法的设计和分析方法,如排序、查找、递归、贪心、分治等;(3)了解数据结构在实际应用中的使用,如操作系统、数据库、编译器等。
2. 技能目标:(1)能够运用所学数据结构解决实际问题,具备良好的编程实践能力;(2)掌握算法分析方法,能够评价算法优劣,进行算法优化;(3)能够运用数据结构进行问题建模,提高问题解决效率。
3. 情感态度价值观目标:(1)激发学生对计算机科学的兴趣,培养其探索精神和创新意识;(2)培养学生团队合作意识,学会与他人共同解决问题;(3)增强学生的责任感和使命感,使其认识到数据结构在信息技术发展中的重要性。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
课程注重理论与实践相结合,旨在提高学生的知识水平、技能素养和情感态度价值观。
二、教学内容《数据结构》教学内容依据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
主要包括以下部分:1. 线性表:- 线性表的定义、特点和基本操作;- 顺序存储结构、链式存储结构及其应用;- 线性表的相关算法,如插入、删除、查找等。
2. 栈和队列:- 栈和队列的定义、特点及基本操作;- 栈和队列的存储结构及其应用;- 栈和队列相关算法,如进制转换、括号匹配等。
3. 树和二叉树:- 树的定义、基本术语和性质;- 二叉树的定义、性质、存储结构及遍历算法;- 线索二叉树、哈夫曼树及其应用。
4. 图:- 图的定义、基本术语和存储结构;- 图的遍历算法,如深度优先搜索、广度优先搜索;- 最短路径、最小生成树等算法。
5. 排序和查找:- 常见排序算法,如冒泡、选择、插入、快速等;- 常见查找算法,如顺序、二分、哈希等。
数据结构_二叉树的遍历_课程设计
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if(bt!=NULL)/*二叉树 bt 非空*/ { inorder(bt->lchild);/*中序遍历 bt 的左子树*/ printf("%c",bt->data);/*访问结点 bt*/ inorder(bt->rchild);/*中序遍历 bt 的右子树*/ } } void postorder(bitree *bt)/*后序序遍历二叉树*/ { if(bt!=NULL) { postorder(bt->lchild); postorder(bt->rchild); printf("%c",bt->data); } }
3.2.2 二叉树的中序递归遍历算法
void inorder(bitree *bt)/*中序序遍历二叉树*/ { if(bt!=NULL)/*二叉树 bt 非空*/ { inorder(bt->lchild);/*中序遍历 bt 的左子树*/ printf("%c",bt->data);/*访问结点 bt*/ inorder(bt->rchild);/*中序遍历 bt 的右子树*/ } }
图 1 “菜单”界面
图2
创建二叉树
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图 3 二叉树的先序遍历
图4
二叉树的中序输出
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图 5 二叉树的后序输出
五:实验总结 虽然做的过程中出现很多错误。但是最后还是一一纠正了,并在其中发现了自 身的不足,补学补差。最后终于完成了。
六:源程序附录
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> typedef char datatype; typedef struct node { datatype data;/*数据元素*/ struct node *lchild,*rchild;/*指向左,右孩子*/ }bitree; bitree *root;/*二叉树结点类型定义*/ bitree *creatbitree(bitree *root)/*创建二叉树*/ { char ch;
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。
《数据结构与算法设计》第5章 树
5.2.2 二叉树的性质
➢ 满二叉树和完全二叉树
满二叉树是指深度为h且节点数取得最大值2h-1的二叉树。 如果一棵深度为h的二叉树,除第h层外,其他每层的节点数 都达到最大,且最后一层的节点自左而右连续分布,这样的二 叉树称为完全二叉树。
5.2.2 二叉树的性质
5.2.2 二叉树的性质
性质6 对含有n个节点的完全二叉树自上而下、同一层从左往右 对节点编号0,1,2,…,n-1,则节点之间存在以下关系: (1)若i=0,则节点i是根节点,无双亲;若i>0,则其双亲节 点的编号为i/2-1; (2)若2×i +1≤n,则i的左孩子编号为2×i+1; (3)若2×i+2≤n,则i的右孩子编号为2×i+2; (4)若i>1且为偶数,则节点i是其双亲的右孩子,且有编号为 i-1的左兄弟; (5)若i<n-1且为奇数,则节点i是其双亲的左孩子,且有编号 为i+1的右兄弟。
5.3.3 二叉树的二叉链表类模板定义
//根据二叉树的先序遍历序列和中序遍历序列创建以r为根的二叉树
void CreateBinaryTree(BTNode<DataType> * &r, DataType pre[], DataType
in[], int preStart, int preEnd, int inStart, int inEnd); int Height(BTNode<DataType> *r); //求以r为根的二叉树高度 //求以r为根的二叉树中叶子节点数目
5.1.2 树的术语
(9)节点的层次:从根节点开始,根为第一层,根的孩子为 第二层,根的孩子的孩子为第三层,依次类推,树中任一节 点所在的层次是其双亲节点所在的层次数加1。 (10)堂兄弟:双亲在同一层的节点互为堂兄弟。
数据结构课程设计报告-最短路径算法-二叉树的三种遍历
数据结构课程设计报告班级:计算机科学与技术132班姓名:赖恒财指导教师:董跃华成绩:32信息工程学院2015 年7月8日目录图的最短路径算法实现1. 需求分析 (1)1.1 程序设计内容 (1)1.2 设计要求 (1)2.概要设计 (2)3.详细设计 (2)3.1 数据类型的定义 (2)3.2 功能模块的设计 (2)3.3 主程序流程 (9)4.调试分析 (10)4.1 问题回顾和分析 (10)4.2.经验和体会 (11)5.测试结果 (12)二叉树的遍历1.设计目的 (13)2.需求分析 (14)2.1课程设计的内容和要求 (14)2.2选题的意义及背景 (14)3.概要设计 (14)3.1设计思想 (14)3.2程序数据类型 (16)3.3程序模块分析 (16)3.3.1置空栈 (16)3.3.2入栈 (17)3.3.3出栈 (17)3.3.4取栈顶操作 (17)3.3.5判空栈 (17)3.4函数关系: (18)4.详细设计 (18)4.1二叉树算法程序截图和结果 (18)5.程序测试结果及问题分析 (19)6.总结 (20)参考文献 (21)附录1 (22)附录2 (26)图的最短路径算法实现----基于floyd最短路径算法1.需求分析设计校园平面图,所含景点不少于8个。
以图中顶点表示学校内各景点,存放景点的名称、景点介绍信息等;以边表示路径,存放路径长度信息。
要求将这些信息保存在文件graph.txt中,系统执行时所处理的数据要对此文件分别进行读写操作。
1.1程序设计内容1.从文件graph.txt中读取相应数据, 创建一个图,使用邻接矩阵表示图;2.景点信息查询:为来访客人提供校园任意景点相关信息的介绍;3.问路查询:为来访客人提供校园任意两个景点之间的一条最短路径。
1.2 设计要求(1) 程序要具在一定的健壮性,即当输入数据非法时,程序也能适当地做出反应。
(2) 程序要添加适当的注释,程序的书写要采用缩进格式。
《数据结构》课程标准
《数据结构》课程标准一、课程定位《数据结构》是大数据技术与应用专业的一门专业基础课程,本课程所涵盖的知识和技能是作为大数据技术与应用专业学生其他专业课程的核心基础课程之一。
通过本课程的学习,使学生能够获得学习后续专业课程所需的编程算法、数据结构方面的基础知识。
通过本课程及其实践环节教学,使学生能够培养良好的编程习惯,锻炼计算机软件算法思想,并培养学生分析问题和解决问题的能力。
为以后进行实际的软件开发工作打下良好的专业知识和职业技能基础。
二、课程目标通过本课程的学习,培养和提高计算机软件技术专业学生的职业核心能力和素质。
使学生能够具备良好的职业素养,具备团队协作、与人沟通等多方面的能力;使学生具有较强的编程专业基础知识和技能,并具备进行自我拓展的能力。
让学生能够具备深厚的专业基础,为今后的长足发展提供厚实而强大的动力。
1、知识目标本课程涵盖了以下知识目标:(1)掌握算法设计的基本度量方法;(2)掌握线性表、栈、队列、数组和二叉树抽象数据类型的实现及其基本的操作实现;(3)理解图抽象数据类型的实现及其基本的操作特点;(4)掌握常见查找算法和排序算法的特点和实现方法。
2、能力目标(1)能查阅英文版的相关技术手册;(2)能正确地实现常用的抽象数据类型,并能实现常见的基本操作;(3)能针对现实问题选择正确的数据结构,并能在所选择的数据结构基础上编写相应算法以解决该问题;(4)能够对所编写的算法进行简单的度量和评估。
3、素质目标(1)具有良好的心理素质,顽强的意志力,勇于克服困难;(2)具有较强的身心素质,适应艰苦工作需要;(3)具有较扎实的业务基础,并能不断进行创新和自我超越。
三、课程设计1、设计思想教学内容框架按照知识和技能递进的关系,本课程的内容框架设计如下图所示:教学内容框架示意图本课程教学内容按照线性表、栈、队列、数组、树及二叉树和图等基本数据结构的顺序来实施教学,最后将前面的基本数据结构应用于查询算法和排序算法的设计和实现。
二叉排序树(二叉链表结构存储)数据结构课程设计报告
二叉排序树(二叉链表结构存储)数据结构课程设计报告目录1需求分析 (1)1.1课程设计题目、任务及要求 (1)1.2课程设计思想 (1)2概要设计 (2)2.1 二叉排序树的定义 (2)2.2二叉链表的存储结构 (2)2.3建立二叉排序树 (2)2.4二叉排序树的生成过程 (3)2.5中序遍历二叉树 (3)2.6二叉排序树的查找 (3)2.7二叉排序树的插入 (4)2.8平均查找长度 (4)3详细设计和实现 (4)3.1主要功能模块设计 (4)3.2主程序设计 (5)4调试与操作说明 (12)4.1程序调试 (12)4.2程序操作说明 (13)总结 (16)致谢 (17)参考文献 (19)1需求分析1.1课程设计题目、任务及要求二叉排序树。
用二叉链表作存储结构(1)以(0)为输入结束标志,输入数列L,生成一棵二叉排序树T;(2)对二叉排序树T作中序遍历,输出结果;(3)计算二叉排序树T查找成功的平均查找长度,输出结果;(4)输入元素x,查找二叉排序树T:若存在含x的结点,则删除该结点,并作中序遍历(执行操作2);否则输出信息“无x”;1.2课程设计思想建立二叉排序树采用边查找边插入的方式。
查找函数采用递归的方式进行查找。
如果查找成功则不应再插入原树,否则返回当前结点的上一个结点。
然后利用插入函数将该元素插入原树。
对二叉排序树进行中序遍历采用递归函数的方式。
在根结点不为空的情况下,先访问左子树,再访问根结点,最后访问右子树。
由于二叉排序树自身的性质,左子树小于根结点,而根结点小于右子树,所以中序遍历的结果是递增的。
计算二插排序树的平均查找长度时,仍采用类似中序遍历的递归方式,用s记录总查找长度,j记录每个结点的查找长度,s置初值为0,采用累加的方式最终得到总查找长度s。
平均查找长度就等于s/i(i为树中结点的总个数)。
删除结点函数,采用边查找边删除的方式。
如果没有查找到,则不对树做任何的修改;如果查找到结点,则分四种情况分别进行讨论:1、该结点左右子树均为空;2、该结点仅左子树为空;3、该结点仅右子树为空;4、该结点左右子树均不为空。
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。
数据结构二叉树遍历实验报告
问题一:二叉树遍历1.问题描述设输入该二叉树的前序序列为:ABC##DE#G##F##HI##J#K##〔#代表空子树〕请编程完成以下任务:⑴请根据此输入来建立该二叉树,并输出该二叉树的前序、中序和后序序列;⑵按层次遍历的方法来输出该二叉树按层次遍历的序列;⑶求该二叉树的高度。
2. 设计描述〔 1 〕二叉树是一种树形构造,遍历就是要让树中的所有节点被且仅被一次,即按一定规律罗列成一个线性队列。
二叉〔子〕树是一种递归定义的构造,包含三个局部:根结点〔 N〕、左子树〔 L〕、右子树〔 R〕。
根据这三个局部的次序对二叉树的遍历发展分类,总共有 6种遍历方案: NLR 、LNR 、LRN 、NRL 、RNL和 LNR 。
研究二叉树的遍历就是研究这 6种具体的遍历方案,显然根据简单的对称性,左子树和右子树的遍历可互换,即 NLR与 NRL 、LNR与 RNL 、LRN与 RLN ,分别相类似,于是只需研究 NLR 、LNR和 LRN 三种即可,分别称为先序遍历〞、中序遍历〞和后序遍历〞。
采用递归方式就可以容易的实现二叉树的遍历,算法简单且直观。
〔2〕此外,二叉树的层次遍历即按照二叉树的层次构造发展遍历,按照从上到下,同一层从左到右的次序各节点。
遍历算法可以利用队列来实现,开场时将整个树的根节点入队,然后每从队列中删除一个节点并输出该节点的值时,都将它的非空的摆布子树入队,当队列完毕时算法完毕。
〔3〕计算二叉树高度也是利用递归来实现:假设一颗二叉树为空,则它的深度为 0 ,否则深度等于摆布子树的最大深度加一。
3 .源程序1 #include <stdio.h>2 #include <stdlib.h>3 #include <malloc.h>4 #define ElemType char5 struct BTreeNode {6 ElemType data;7 struct BTreeNode* left;8 struct BTreeNode* right;9 };10 void CreateBTree(struct BTreeNode** T)11 {12 char ch;1314 if (ch == '#') *T = NULL;15 else {16 (*T) = malloc(sizeof(struct BTreeNode));17 (*T)->data = ch;18 CreateBTree(&((*T)->left));19 CreateBTree(&((*T)->right));20 }21 }22 void Preorder(struct BTreeNode* T)23 {24 if (T != NULL) {2526 Preorder(T->left);27 Preorder(T->right);28 }29 }30 void Inorder(struct BTreeNode* T)31 {32 if (T != NULL) {33 Inorder(T->left);3435 Inorder(T->right);36 }37 }38 void Postorder(struct BTreeNode* T)39 {40 if (T != NULL) {41 Postorder(T->left);42 Postorder(T->right);4344 }45 }46 void Levelorder(struct BTreeNode* BT)47 {48 struct BTreeNode* p;49 struct BTreeNode* q[30];50 int front=0,rear=0;51 if(BT!=NULL) {52 rear=(rear+1)% 30;53 q[rear]=BT;54 }55 while(front!=rear) {56 front=(front+1)% 30;57 p=q[front];5859 if(p->left!=NULL) {60 rear=(rear+1)% 30;61 q[rear]=p->left;62 }63 if(p->right!=NULL) {64 rear=(rear+1)% 30;65 q[rear]=p->right;66 }67 }68 }69 int getHeight(struct BTreeNode* T)70 {71 int lh,rh;72 if (T == NULL) return 0;73 lh = getHeight(T->left);74 rh = getHeight(T->right);7576 }77 void main(void)78 {79 struct BTreeNode* T;80 CreateBTree(&T);81 前序序列:82 Preorder(T);8384 中序序列:85 Inorder(T);-4.运行结果问题二:哈夫曼编码、译码系统1. 问题描述 对一个ASCII 编码的文本文件中的字符发展哈夫曼编码,生成编码文件; 反过来,可将编码文件译码复原为一个文本文件〔选做〕 。
二叉树的遍历教案教学设计
二叉树的遍历教案教学设计教案教学设计:二叉树的遍历一、教学目标:1. 了解二叉树的遍历方式:前序遍历、中序遍历和后序遍历。
2. 能够使用递归和非递归两种方法实现二叉树的遍历。
3. 能够分析和比较不同遍历方式的时间复杂度和空间复杂度。
二、教学内容:1. 二叉树的遍历概念及分类。
2. 递归遍历算法的原理及实现。
3. 非递归遍历算法的原理及实现。
4. 比较不同遍历方式的时间复杂度和空间复杂度。
三、教学重点:1. 能够理解二叉树的遍历分类及其特点。
2. 能够使用递归和非递归两种方法实现二叉树的遍历。
四、教学难点:1. 非递归遍历算法的实现。
2. 比较不同遍历方式的时间复杂度和空间复杂度。
五、教学过程:1. 导入新知识,激发学生兴趣(5分钟)教师通过展示一棵二叉树的图片引入二叉树的遍历概念,并让学生猜测遍历的意义。
2. 介绍二叉树的遍历分类及特点(10分钟)教师介绍二叉树的遍历分类:前序遍历(根-左-右)、中序遍历(左-根-右)和后序遍历(左-右-根),并讲解每种遍历方式的特点。
3. 介绍递归遍历算法的原理及实现(15分钟)教师通过演示前序遍历的递归算法实现,介绍递归遍历的原理和递归函数的编写,让学生理解递归遍历的思路。
4. 演示递归遍历算法的应用(15分钟)教师在白板上画一棵二叉树,演示如何使用递归算法实现不同的遍历方式,并让学生跟随演示进行练习。
5. 介绍非递归遍历算法的原理及实现(15分钟)教师介绍非递归遍历算法的思路,包括使用栈数据结构进行遍历的原理及实现。
6. 演示非递归遍历算法的应用(15分钟)教师在白板上画一棵二叉树,演示如何使用非递归算法实现不同的遍历方式,并让学生跟随演示进行练习。
7. 比较不同遍历方式的时间复杂度和空间复杂度(10分钟)教师比较不同遍历方式的时间复杂度和空间复杂度,让学生了解不同的遍历方式在不同场景下的优劣。
8. 小结与作业布置(5分钟)教师对本节课进行小结,并布置作业:编写一个程序,实现二叉树的遍历,并分析所用遍历方式的时间复杂度和空间复杂度。
二叉树的创建与遍历的实验总结
二叉树的创建与遍历的实验总结引言二叉树是一种重要的数据结构,在计算机科学中有着广泛的应用。
了解二叉树的创建和遍历方法对于数据结构的学习和算法的理解至关重要。
本文将对二叉树的创建和遍历进行实验,并总结相应的经验和思考。
二叉树的定义在开始实验之前,我们首先需要了解二叉树的定义和基本概念。
二叉树是一种每个节点最多拥有两个子节点的树形结构。
每个节点包含一个值和指向其左右子节点的指针。
根据节点的位置,可以将二叉树分为左子树和右子树。
创建二叉树二叉树的创建可以采用多种方法,包括手动创建和通过编程实现。
在实验中,我们主要关注通过编程方式实现二叉树的创建。
1. 递归方法递归是一种常用的创建二叉树的方法。
通过递归,我们可以从根节点开始,逐层创建左子树和右子树。
具体步骤如下:1.创建一个空节点作为根节点。
2.递归地创建左子树。
3.递归地创建右子树。
递归方法的代码实现如下所示:class TreeNode:def __init__(self, value):self.value = valueself.left = Noneself.right = Nonedef create_binary_tree(values):if not values:return None# 使用队列辅助创建二叉树queue = []root = TreeNode(values[0])queue.append(root)for i in range(1, len(values)):node = TreeNode(values[i])# 当前节点的左子节点为空,则将新节点作为左子节点if not queue[0].left:queue[0].left = node# 当前节点的右子节点为空,则将新节点作为右子节点elif not queue[0].right:queue[0].right = node# 当前节点的左右子节点已经齐全,可以从队列中删除该节点queue.pop(0)# 将新节点添加到队列中,下一次循环时可以使用该节点queue.append(node)return root2. 非递归方法除了递归方法,我们还可以使用非递归方法创建二叉树。
二叉树遍历及应用课程设计
内蒙古科技大学本科生课程设计论文题目:数据结构课程设计——二叉树遍历及应用学生姓名:学号:专业:计算机科学与技术班级:指导教师:兰孝文2020年 1 月 3 日内蒙古科技大学课程设计任务书课程名称数据结构课程设计设计题目二叉树的遍历和应用指导教师兰孝文时间2019.12.30——2020.1.3一、教学要求1. 掌握数据结构与算法的设计方法,具备初步的独立分析和设计能力2. 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能3. 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力4. 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发,培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风二、设计资料及参数每个学生在教师提供的课程设计题目中任意选择一题,独立完成,题目选定后不可更换。
二叉树的遍历和应用以二叉链表表示二叉树,在此基础上实现对二叉树的遍历和应用。
要求设计类(或类模板)来描述二叉树,包含必要的构造函数和析构函数,以及其他能够完成如下功能的成员函数:❖创建二叉树❖输出二叉树❖二叉树的先序、中序、后序遍历❖二叉树的按层遍历❖统计二叉树的叶子结点、计算二叉树的深度并设计主函数测试该类(或类模板)。
三、设计要求及成果1. 分析课程设计题目的要求2. 写出详细设计说明3. 编写程序代码,调试程序使其能正确运行4. 设计完成的软件要便于操作和使用5. 设计完成后提交课程设计报告四、进度安排资料查阅与讨论(1天)系统分析(1天)系统的开发与测试(2天)编写课程设计说明书和验收(1天)五、评分标准1. 根据平时上机考勤、表现和进度,教师将每天点名和检查2. 根据课程设计完成情况,必须有可运行的软件。
3. 根据课程设计报告的质量,如有雷同,则所有雷同的所有人均判为不及格。
4. 根据答辩的情况,应能够以清晰的思路和准确、简练的语言叙述自己的设计和回答教师的提问六、建议参考资料1.《数据结构(C语言版)》严蔚敏、吴伟民主编清华大学出版社20132.《数据结构课程设计案例精编(用C/C++描述)》,李建学等编著,清华大学出版社 2010 3.《数据结构:用面向对象方法与C++语言描述》,殷人昆主编,清华大学出版社 2012目录1. 功能设计 (1)(1)创建二叉树 (1)(2)先序递归遍历 (1)(3)中序递归遍历 (1)(4)后序递归遍历 (1)2. 算法流程图 (2)(1)创建二叉树 (2)(2)先序递归遍历 (3)(3)中序递归遍历 (4)(4)后序递归遍历 (5)3.问题描述 (6)4. 详细设计 (7)(1)设计思想 (7)(2)设计表示 (7)(3)函数接口说明: (8)(4)函数调用关系如图所示: (8)(5)实现注释 (9)5. 运行结果截图 (10)6. 总结 (12)附录 (13)1.功能设计(1)创建二叉树利用二叉树模板类,创建二叉树时产生类模板,调用类的构造函数来创建,修改二叉树的结构时,可以调用赋值语句直接把广义表转换成二叉树。
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。
数据结构课程设计-二叉树
《数据结构》课程设计说明书二叉平衡树算法实现班级组别:二指导老师:完成时间:2019.6.19 组长:学号:05 组员1:学号:33 组员2:学号:组员3:学号:成绩:目录目录一、课题设计任务 (2)二、任务分析 (2)1. 数据逻辑结构(算法描述) (2)2. 关键算法思想 (3)三、概要设计(总体设计) (3)四、详细设计 (4)1. 数据存储结构 (4)2. 各模块流程图及算法 (5)3. 算法效率分析 (9)五、测试 (10)1. 删除 (10)2. 查找 (10)3. 遍历 (10)六、课程设计心得 (10)七、参考文献 (11)八、附录 (11)一、课题设计任务针对给定的序列建立存储结构,实现各种遍历;实现树的生成,实现数据的查找、插入、删除,输出各种遍历。
二、任务分析1.数据逻辑结构(算法描述)//中序--递归void InorderTra(PNode root) {if (root) {InorderTra(root->leftChild); //中序遍历左子树printf("%d\t", root->keyValue); //访问根节点InorderTra(root->rightChild); //中序遍历右子数}}//前序--递归void PreOrderTra(PNode root) {if (root != NULL) {printf("%d\t", root->keyValue); //访问根节点PreOrderTra(root->leftChild); //前序遍历左子树PreOrderTra(root->rightChild); //前序遍历右子数}}//后序--递归void PostOrderTra(PNode root) {if (root) {PostOrderTra(root->leftChild); //后序遍历左子树PostOrderTra(root->rightChild); //后序遍历右子树printf("%d\t", root->keyValue); //访问根节点}}//求树的最大深度int getDeep(PNode root) {if (!root) {return 0;}int leftDeep = getDeep(root->leftChild) + 1;int rightDeep = getDeep(root->rightChild) + 1;return leftDeep > rightDeep ? leftDeep : rightDeep;}//从根节点开始打印出所有层void printByLevel(PNode root, int deep) {for (int i = 0; i < deep; i++) {LevelOrderTra(root, i);}printf("\n");}2.关键算法思想树的生成过程保持左右平衡,插入删除过程中保证树的平衡。
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数据结构课程设计题目: 线索二叉树的生成及其遍历学院:班级:学生姓名:学生学号:指导教师:2012 年12月5日课程设计任务书摘要针对以二叉链表作为存储结构时,只能找到结点的左、右孩子的信息,而得不到结点的前驱与后继信息,为了使这种信息只有在遍历的动态过程中才能得到。
增设两个指针分别指示其前驱和后继,但会使得结构的存储密度降低;并且利用结点的空链域存放(线索链表),方便。
同时为了记下遍历过程中访问结点的先后关系,附设一个指针pre始终指向刚刚访问过的结点,若指针 p 指向当前访问的结点,则 pre指向它的前驱。
由此得到中序遍历建立中序线索化链表的算法本文通过建立二叉树,实现二叉树的中序线索化并实现中序线索二叉树的遍历。
实现对已生成的二叉树进行中序线索化并利用中序线索实现对二叉树的遍历的效果。
关键词二叉树,中序线索二叉树,中序线索二叉树的遍历目录摘要 ............................................. 错误!未定义书签。
第一章,需求分析.................................. 错误!未定义书签。
第二章,概要设计.. (1)第三章,详细设计 (2)第四章,调试分析 (5)第五章,用户使用说明 (5)第六章,测试结果 (5)第七章,绪论 (6)第八章,附录参考文献 (7)线索二叉树的生成及其遍历第一章需求分析以二叉链表作为存储结构时,只能找到结点的左、右孩子的信息,而得不到结点的前驱与后继信息,为了使这种信息只有在遍历的动态过程中才能得到。
增设两个指针分别指示其前驱和后继,但会使得结构的存储密度降低;并且利用结点的空链域存放(线索链表),方便。
同时为了记下遍历过程中访问结点的先后关系,附设一个指针pre始终指向刚刚访问过的结点,若指针 p 指向当前访问的结点,则 pre指向它的前驱。
由此得到中序遍历建立中序线索化链表的算法本文通过建立二叉树,实现二叉树的中序线索化并实现中序线索二叉树的遍历。
实现对已生成的二叉树进行中序线索化并利用中序线索实现对二叉树的遍历的效果。
主要任务:1.建立二叉树;2.将二叉树进行中序线索化;3.编写程序,运行并修改;4.利用中序线索遍历二叉树5.书写课程设计论文并将所编写的程序完善。
第二章概要设计下面是建立中序二叉树的递归算法,其中pre为全局变量。
BiThrNodeType *pre;BiThrTree InOrderThr(BiThrTree T){ /*中序遍历二叉树T,并将其中序线索化,pre为全局变量*/BiThrTree head;head=(BitThrNodeType *)malloc(sizeof(BiThrType));/*设申请头结点成功*/head->ltag=0;head->rtag=1;/*建立头结点*/head->rchild=head;/*右指针回指*/if(!T)head->lchild=head;/*若二叉树为空,则左指针回指*/else{head->lchild=T;pre=head;InThreading(T);/*中序遍历进行中序线索化*/pre->rchild=head;pre->rtag=1;/*最后一个结点线索化*/head->rchild=pre;};return head;}void InThreading(BiThrTree p){/*通过中序遍历进行中序线索化*/if(p){InThreading(p->lchild);/*左子树线索化*/if(p->lchild==NULL)/*前驱线索*/{p->ltag=1;p->lchild=pre;}if(p->rchild==NULL)p->rtag=1;/*后驱线索*/if(pre!=NULL && pre->rtag==1) pre->rchild=p;pre=p;InThreading(p->rchild);/*右子树线索化*/}}进行中序线索化的算法:bithptr*pre; /* 全程变量*/voidINTHREAD(bithptr *p){if(p!=NULL){ INTHREAD(p->lchild); /* 左子树线索化*/if(p->lchild==NULL) {p->ltag=1;p->lchild=pre;}if(p->rchild==NULL) p->rtag=1;if(pre!=NULL && pre->rtag==1)pre->rchild=p;pre=p; /* 前驱指向当前结点*/INTHREAD(p->rchild); /* 右子树线索化*/}第三章详细设计#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef enum{Link,Thread} PointerTag; //指针标志typedef int DataType;typedef struct BiThreTree{ //定义结点元素PointerTag LTag,RTag;DataType data;struct BiThreTree *lchild,*rchild;}BiThreTree;BiThreTree *pre; //全局变量,用于二叉树的线索化BiThreTree *CreateTree() //按前序输入建立二叉树{BiThreTree *T;DataType e;scanf("%d",&e);if(e==0)T=NULL;else{T=(BiThreTree *)malloc(sizeof(BiThreTree));T->data=e;T->LTag=Link; //初始化时指针标志均为Link T->RTag=Link;T->lchild=CreateTree();T->rchild=CreateTree();}return T;}void InThread(BiThreTree *T){BiThreTree *p;p=T;if(p){InThread(p->lchild);if(!p->lchild){ p->LTag=Thread;p->lchild=pre;}if(!pre->rchild){ pre->RTag=Thread;pre->rchild=p;}pre=p;InThread(p->rchild);}}BiThreTree *InOrderThrTree(BiThreTree *T) //中序线索化二叉树{BiThreTree *Thre; //Thre为头结点的指针 Thre=(BiThreTree *)malloc(sizeof(BiThreTree));Thre->lchild=T;Thre->rchild=Thre;pre=Thre;InThread(T);pre->RTag=Thread;pre->rchild=Thre;Thre->rchild=pre;return Thre;}void InThrTravel(BiThreTree *Thre) //中序遍历二叉树{BiThreTree *p;p=Thre->lchild;while(p!=Thre) //指针回指向头结点时结束{while(p->LTag==Link)p=p->lchild;printf("%4d",p->data);while(p->RTag==Thread&&p->rchild!=Thre){p=p->rchild;printf("%4d",p->data);}p=p->rchild;}}int main(){BiThreTree *T,*Thre;T=CreateTree();Thre=InOrderThrTree(T);InThrTravel(Thre);system("pause");}第四章调试分析该程序在调试过程中遇到的问题是:对已学知识运用能力欠缺,尤其是在编程方面,由于C语言等计算机基础课程知识没有很好的掌握同时在学习数据结构时也没有真正弄懂导致编程时小错误不断,而且在遇到许多小的错误时靠自己很难再调整过来,但整体上是一次对所学知识的运用巩固,特别是对二叉树的建立以及对它进行线索方面,翻阅大量的书籍及搜集资料并求教于计算机系的同学,才找到一些解决问题的方法,在用中序遍历线索二叉树时总是搞混不过也因此让我对前序,中序,后序遍历更加理解。
同时,在经历了很多次修改重写课程设计报告的悲惨经历后,懂得了很多关于办公软件方面的知识尤其是自己做的东西一定要保存并备份。
第五章用户使用说明使用该程序时在打开程序的主界面后,输入相应要求的输入形式,然后就输出中序遍历,方便简洁。
例如:运行时,分别输入(前序输入):1 2 3 0 0 4 0 5 0 0 6 0 0建立如下所示的二叉树:12 63 45中序遍历输出:3 2 4 5 1 6第六章测试结果运行时,分别输入(前序输入):1 2 3 0 0 4 0 5 0 0 6 0 0建立如下所示的二叉树:12 63 45中序遍历输出:3 2 4 5 1 6第七章结论在这次的课程设计中,我明白了理论和实际还是相差很大的,理论知识能学明白单不代表程序就能编出来,大多数情况下,我们还是不具备完成这项项目的能力的。
它需要我们不仅能够将以前学过的知识与现学的知识融会贯通同时还要求我们学会怎样如何整合做项目所需要的全部知识以及对为学知识的查询及自学能力。
更重要的时她还要求我们敢于实践勤于动手,遇到有些不会处理的,我会上网去查,或者去问老师,或者去问同学。
例如以前我对二叉树的相关内容并不是很熟悉,但经过这次课程设计后现在我不仅掌握了它们的使用方法,更重要的是我学会了如何去学习,然后快速地应用到我所需要的项目当中。
同时我还得到了很多关于本门课程的体会:在编写程序的过程中,把整个系统的框架准确的描述出来是非常重要的而且写程序是需要步步为营不然一不小心就会出错。
我们的C语言老师曾经说过良好的代码风格是成功的一半。
例如在写代码时会有大量的小括号,大括号等,老师曾说这些代码在书写时一定要同时写一对,这样就可以避免丢掉或忘写其中的一个。