二叉树的遍历(先序、中序、后序)
前序遍历和后续遍历
首先明确:一颗二叉树的前序遍历=根节点+左子树前序遍历+右子树前序遍历
一颗二叉树的中序遍历=左子树中序遍历+根节点+右子树中序遍历
那么从前序遍历中取第一个点,就是根节点,知道了根节点,就可以找到中序遍历中跟节点的位置,那么就可以在中序遍历中找到左子树和右子树。
首先,我们看看前序、中序、后序遍历的特性:
前序遍历:
1.访问根节点
2.前序遍历左子树
3.前序遍历右子树
中序遍历:
1.中序遍历左子树
2.访问根节点
3.中序遍历右子树
后序遍历:
1.后序遍历左子树
2.后序遍历右子树
3.访问根节点
好了,先说说用前序遍历和中序遍历求后序遍历
假设前序遍历为adbgcefh, 中序遍历为dgbaechf
前序遍历是先访问根节点,然后再访问子树的,而中序遍历则先访问左子树再访问根节点
那么把前序的a 取出来,然后查找a 在中序遍历中的位置就得到dgb a echf
那么我们就知道dgb 是左子树echf 是右子树,因为数量要吻合
所以前序中相应的dbg 是左子树cefh 是右子树
然后就变成了一个递归的过程,具体代码如下:
而已知后序遍历和中序遍历求前序遍历的过程差不多,但由于后序遍历是最后才访问根节点的所以要从后开始搜索,例如上面的例子,后序遍历为gbdehfca,中序遍历为dgbaechf
后序遍历中的最后一个元素是根节点,a,然后查找中序中a的位置
把中序遍历分成dgb a echf,而因为节点个数要对应
后序遍历分为gbd ehfc a,gbd为左子树,ehfc为右子树,这样又可以递归计算了
其他一些附带的代码上面已经有,这里就不重复贴了,具体代码如下:。
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。
实验三--二叉树的基本运算
实验三二叉树的基本运算一、实验目的1、使学生熟练掌握二叉树的逻辑结构和存储结构。
2、熟练掌握二叉树的各种遍历算法。
二、实验内容1、问题描述建立一棵二叉树,试编程实现二叉树的如下基本操作:(1). 按先序序列构造一棵二叉链表表示的二叉树T;(2). 对这棵二叉树进行遍历:先序、中序、后序以及层次遍历,分别输出结点的遍历序列;(3). 求二叉树的深度/结点数目/叶结点数目;(选做)(4). 将二叉树每个结点的左右子树交换位置。
(选做)2、基本要求从键盘接受输入(先序),以二叉链表作为存储结构,建立二叉树(以先序来建立)。
3、测试数据如输入:abc00de0g00f000(其中ф表示空格字符)则输出结果为:先序:a->b->c->d->e->g->f中序:a->b->c->d->e->g->f后序:a->b->c->d->e->g->f三、程序代码#include<malloc.h>#include<iostream.h>#define OK 1#define ERROR -1typedef char TElemType;int i;typedef struct BiTNode{TElemType data;struct BiTNode *lchild,*rchild;}BiTNode,*BiTree;int CreateBiTree(BiTree&T) //创建二叉树{char a;cin>>a;if(a=='0') T=NULL;else{if(!(T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))) {return ERROR;}T->data=a;CreateBiTree(T->lchild);CreateBiTree(T->rchild);}return OK;}int PreOrderTraverse(BiTree&T) //先序遍历二叉树{if(T){//cout<<"此为先序遍历"<<endl;cout<<T->data<<"->";if(PreOrderTraverse(T->lchild))if(PreOrderTraverse(T->rchild))return OK;return ERROR;}else return OK;}int InOrderTraverse(BiTree&T) //中序遍历二叉树{if(T){//cout<<"此为中序遍历"<<endl;if(InOrderTraverse(T->lchild)){cout<<T->data<<"->";if(InOrderTraverse(T->rchild))return OK;}return ERROR;}else return OK;}int PostOrderTraverse(BiTree&T) //后序遍历二叉树{if(T){//cout<<"此为后序遍历"<<endl;if (PostOrderTraverse(T->lchild))if(PostOrderTraverse(T->rchild)){cout<<T->data<<"->";i++;return (OK);}return (ERROR);}elsereturn (OK);}int CountDepth(BiTree&T) //计算二叉树的深度{if(T==NULL){return 0;}else{int depl=CountDepth(T->lchild);int depr=CountDepth(T->lchild);if(depl>depr){return depl+1;}else{return depr+1;}}}void main() //主函数{BiTree T;cout<<"请输入二叉树节点的值以创建树"<<endl;CreateBiTree(T);cout<<"此为先序遍历";PreOrderTraverse(T);cout<<"end"<<endl;cout<<"此为中序遍历";InOrderTraverse(T);cout<<"end"<<endl;cout<<"此为后序遍历";PostOrderTraverse(T);cout<<"end"<<endl<<"此树节点数是"<<i<<endl<<"此树深度是"<<CountDepth(T)<<endl;}四、调试结果及运行界面:五、实验心得通过这次程序上机实验让我认识到了以前还不太了解的二叉树的性质和作用,这次实验的的确确的加深了我对它的理解。
二叉树遍历(前序、中序、后序、层次、广度优先、深度优先遍历)
⼆叉树遍历(前序、中序、后序、层次、⼴度优先、深度优先遍历)⽬录转载:⼆叉树概念⼆叉树是⼀种⾮常重要的数据结构,⾮常多其他数据结构都是基于⼆叉树的基础演变⽽来的。
对于⼆叉树,有深度遍历和⼴度遍历,深度遍历有前序、中序以及后序三种遍历⽅法,⼴度遍历即我们寻常所说的层次遍历。
由于树的定义本⾝就是递归定义,因此採⽤递归的⽅法去实现树的三种遍历不仅easy理解并且代码⾮常简洁,⽽对于⼴度遍历来说,须要其他数据结构的⽀撑。
⽐⽅堆了。
所以。
对于⼀段代码来说,可读性有时候要⽐代码本⾝的效率要重要的多。
四种基本的遍历思想前序遍历:根结点 ---> 左⼦树 ---> 右⼦树中序遍历:左⼦树---> 根结点 ---> 右⼦树后序遍历:左⼦树 ---> 右⼦树 ---> 根结点层次遍历:仅仅需按层次遍历就可以⽐如。
求以下⼆叉树的各种遍历前序遍历:1 2 4 5 7 8 3 6中序遍历:4 2 7 5 8 1 3 6后序遍历:4 7 8 5 2 6 3 1层次遍历:1 2 3 4 5 6 7 8⼀、前序遍历1)依据上⽂提到的遍历思路:根结点 ---> 左⼦树 ---> 右⼦树,⾮常easy写出递归版本号:public void preOrderTraverse1(TreeNode root) {if (root != null) {System.out.print(root.val+" ");preOrderTraverse1(root.left);preOrderTraverse1(root.right);}}2)如今讨论⾮递归的版本号:依据前序遍历的顺序,优先訪问根结点。
然后在訪问左⼦树和右⼦树。
所以。
对于随意结点node。
第⼀部分即直接訪问之,之后在推断左⼦树是否为空,不为空时即反复上⾯的步骤,直到其为空。
若为空。
则须要訪问右⼦树。
注意。
在訪问过左孩⼦之后。
二叉树的先序,中序,后序遍历c语言
二叉树的先序,中序,后序遍历c语言
二叉树是常见的数据结构,具有广泛的应用场景,例如搜索树、哈夫曼树等。
其中比较重要的一点就是对二叉树的遍历。
二叉树遍历有三种方式:先序遍历、中序遍历、后序遍历。
接下来,我将通过C语言来详细介绍这三种遍历方式。
一、先序遍历(Preorder Traversal)
先序遍历是指根节点->左子树->右子树的遍历方式。
C语言中的先序遍历算法如下:
```
void preorderTraversal(Node *node) {
if (node != NULL) {
printf("%d ", node->data); // 打印节点值
preorderTraversal(node->left); // 递归遍历左子树
preorderTraversal(node->right); // 递归遍历右子树
}
}
```
先序遍历的实现通过递归调用实现,当节点为空即遍历完成时返回。
总结:
以上三种遍历方式是二叉树遍历中最基本的方法,它们都是基于递归实现的。
通过学习这三种遍历方式,可以更好地理解二叉树的结构特点,提高数据结构算法的学习效果。
二叉树遍历(前中后序遍历,三种方式)
⼆叉树遍历(前中后序遍历,三种⽅式)⽬录刷题中碰到⼆叉树的遍历,就查找了⼆叉树遍历的⼏种思路,在此做个总结。
对应的LeetCode题⽬如下:,,,接下来以前序遍历来说明三种解法的思想,后⾯中序和后续直接给出代码。
⾸先定义⼆叉树的数据结构如下://Definition for a binary tree node.struct TreeNode {int val;TreeNode *left;TreeNode *right;TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}};前序遍历,顺序是“根-左-右”。
使⽤递归实现:递归的思想很简单就是我们每次访问根节点后就递归访问其左节点,左节点访问结束后再递归的访问右节点。
代码如下:class Solution {public:vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {if(root == NULL) return {};vector<int> res;helper(root,res);return res;}void helper(TreeNode *root, vector<int> &res){res.push_back(root->val);if(root->left) helper(root->left, res);if(root->right) helper(root->right, res);}};使⽤辅助栈迭代实现:算法为:先把根节点push到辅助栈中,然后循环检测栈是否为空,若不空,则取出栈顶元素,保存值到vector中,之后由于需要想访问左⼦节点,所以我们在将根节点的⼦节点⼊栈时要先经右节点⼊栈,再将左节点⼊栈,这样出栈时就会先判断左⼦节点。
代码如下:class Solution {public:vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {if(root == NULL) return {};vector<int> res;stack<TreeNode*> st;st.push(root);while(!st.empty()){//将根节点出栈放⼊结果集中TreeNode *t = st.top();st.pop();res.push_back(t->val);//先⼊栈右节点,后左节点if(t->right) st.push(t->right);if(t->left) st.push(t->left);}return res;}};Morris Traversal⽅法具体的详细解释可以参考如下链接:这种解法可以实现O(N)的时间复杂度和O(1)的空间复杂度。
数据结构二叉树先序中序后序考研题目
数据结构二叉树先序中序后序考研题目在考研所涉及的数据结构中,二叉树以及与之相关的先序、中序和后序遍历是一个重要的考察点。
通过对二叉树的各种遍历方式的理解和掌握,可以帮助考生更好地理解树这个数据结构,提高解题的效率和正确率。
本文将针对数据结构中关于二叉树先序、中序和后序遍历的考研题目进行深入探讨,并希望能为考生提供一些帮助和启发。
一、先序、中序和后序遍历的概念在开始具体讨论考研题目之前,我们先来回顾一下先序、中序和后序遍历的概念。
在二叉树中,所谓的先序、中序和后序遍历,是指对二叉树中的节点进行遍历的顺序方式。
1. 先序遍历:先访问根节点,然后依次递归地访问左子树和右子树。
在遍历过程中,对于任一节点,先访问该节点,然后再访问其左右子树。
2. 中序遍历:先递归地访问左子树,然后访问根节点,最后再递归地访问右子树。
在遍历过程中,对于任一节点,先访问其左子树,然后访问该节点,最后再访问其右子树。
3. 后序遍历:先递归地访问左子树,然后再递归地访问右子树,最后再访问根节点。
在遍历过程中,对于任一节点,先访问其左右子树,然后再访问该节点。
二、考研题目解析1. 题目一:给出一个二叉树的中序遍历和后序遍历序列,构建该二叉树。
这是一个典型的二叉树重建题目,考查对中序和后序遍历结果的理解和利用。
解题的关键在于根据后序遍历序列确定根节点,在中序遍历序列中找到对应的根节点位置,然后再将中序遍历序列分为左右两个子树部分,分别递归构建左右子树。
考生需要对二叉树遍历的特点有清晰的认识,以及对递归构建树结构有一定的掌握。
2. 题目二:给出一个二叉树的先序遍历和中序遍历序列,构建该二叉树。
这个题目与上一个题目相似,同样是考察对二叉树重建的理解和应用。
解题思路也类似,首先根据先序遍历的结果确定根节点,在中序遍历序列中找到对应的根节点位置,然后递归构建左右子树。
需要注意的是,先序遍历序列的第一个元素即为根节点,而中序遍历序列中根节点的左边是左子树,右边是右子树。
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。
数据结构课后习题及解析第六章
数据结构课后习题及解析第六章第六章习题1.试分别画出具有3个结点的树和3个结点的二叉树的所有不同形态。
2.对题1所得各种形态的二叉树,分别写出前序、中序和后序遍历的序列。
3.已知一棵度为k的树中有n1个度为1的结点,n2个度为2的结点,……,nk个度为k的结点,则该树中有多少个叶子结点并证明之。
4.假设一棵二叉树的先序序列为EBADCFHGIKJ,中序序列为ABCDEFGHIJK,请画出该二叉树。
5.已知二叉树有50个叶子结点,则该二叉树的总结点数至少应有多少个?6.给出满足下列条件的所有二叉树:①前序和后序相同②中序和后序相同③前序和后序相同7. n个结点的K叉树,若用具有k个child域的等长链结点存储树的一个结点,则空的Child 域有多少个?8.画出与下列已知序列对应的树T:树的先根次序访问序列为GFKDAIEBCHJ;树的后根次序访问序列为DIAEKFCJHBG。
9.假设用于通讯的电文仅由8个字母组成,字母在电文中出现的频率分别为:0.07,0.19,0.02,0.06,0.32,0.03,0.21,0.10请为这8个字母设计哈夫曼编码。
10.已知二叉树采用二叉链表存放,要求返回二叉树T的后序序列中的第一个结点指针,是否可不用递归且不用栈来完成?请简述原因.11. 画出和下列树对应的二叉树:12.已知二叉树按照二叉链表方式存储,编写算法,计算二叉树中叶子结点的数目。
13.编写递归算法:对于二叉树中每一个元素值为x的结点,删去以它为根的子树,并释放相应的空间。
14.分别写函数完成:在先序线索二叉树T中,查找给定结点*p在先序序列中的后继。
在后序线索二叉树T中,查找给定结点*p在后序序列中的前驱。
15.分别写出算法,实现在中序线索二叉树中查找给定结点*p在中序序列中的前驱与后继。
16.编写算法,对一棵以孩子-兄弟链表表示的树统计其叶子的个数。
17.对以孩子-兄弟链表表示的树编写计算树的深度的算法。
NOIP初赛复习4二叉树的遍历和性质
二叉树的遍历(图1)(图2)二叉树的遍历运算(递归定义)(1)先序遍历:根,左子树,右子树根在先例如图1:271653894;图2:ABCKDEHFJG(2)中序遍历:左子树,根,右子树根在中例如图1:175632849;图2:BKCAHEDHFG(3)后序遍历:左子树,右子树,根根在后例如图1:153674982;图2:KCBHEJGFDA题型一:已知其中一些遍历结果,求其他遍历结果题型二:统计n个不同的点可以构造多少棵不同的二叉树?Catalan数=C(n,2*n)/(n+1)题型三:中缀表达式向前缀和后缀表达式的转化每日练习注:题1已知先序和中序,二叉树是唯一的。
题2已知后序和中序,二叉树是唯一的。
题3已知先序和后序,二叉树不是唯一的。
1、已知先序:1243576,中序:2417536,请画出整棵二叉树。
2、已知后序:4526731,中序:4257631,请画出整棵二叉树。
3、已知先序:123456,后序:325641,请画所有二叉树的情况。
4、如果只知道先序abc,画出所有可能二叉树形状,并且计算多少种?5、如果只知道中序abc,画出所有可能二叉树形状,并且计算多少种?6、如果只知道后序abc,画出所有可能二叉树形状,并且计算多少种?往年真题1.一颗二叉树的前序遍历序列是ABCDEFG,后序遍历序列是CBFEGDA,则根结点的左子树的结点个数可能是()。
A.0B.2C.4D.62.表达式a*(b+c)-d的后缀表达式是:A)abcd*+-B)abc+*d-C)abc*+d-D)-+*abcd3.二叉树T,已知其先序遍历是1243576(数字为节点编号,以下同),后序遍历是4275631,则该二叉树的中根遍历是()A.4217536B.2417536C.4217563D.24157364.二叉树T,已知其先根遍历是1243576(数字为结点编号,以下同),中根遍历是2415736,则该二叉树的后根遍历是()A.4257631B.4275631C.7425631D.42765315.已知7个节点的二叉树的先根遍历是1245637(数字为结点的编号,以下同),后根遍历是4652731,则该二叉树的可能的中根遍历是()A.4265173B.4256137C.4231567D.42561736.已知7个节点的二叉树的先根遍历是1245637(数字为节点的编号,以下同),中根遍历是4265173,则该二叉树的后根遍历是()A.4652731B.4652137C.4231547D.46531 727.已知6个结点的二叉树的先根遍历是123456(数字为结点的编号,以下同),后根遍历是325641,则该二叉树的可能的中根遍历是()A.321465B.321546C.231546D.231465二叉树的性质性质1:二叉树第i层上的结点数目最多为。
数据结构先序中序后序理解
数据结构先序中序后序理解数据结构是计算机科学中非常重要的概念之一,它是指一种组织和存储数据的方式。
在程序设计中,合理选择和使用数据结构是提高程序性能和效率的关键。
而在数据结构中,先序、中序和后序是三种常见的遍历方式,它们分别表示对树形结构中节点的访问顺序。
本文将从先序、中序和后序三个方面来探讨数据结构的相关概念和应用。
一、先序遍历先序遍历是一种树遍历的方法,它的访问顺序是先访问根节点,然后访问左子树,最后访问右子树。
在先序遍历中,我们可以通过递归或者使用栈的方式来实现。
先序遍历的应用非常广泛,比如在二叉树的前序遍历中,我们可以利用先序遍历的方式实现树的复制、树的序列化和反序列化等操作。
先序遍历还可以用于解决一些与树相关的问题,比如求树的深度、判断两棵树是否相等等。
二、中序遍历中序遍历是一种树遍历的方法,它的访问顺序是先访问左子树,然后访问根节点,最后访问右子树。
中序遍历同样可以通过递归或者使用栈的方式来实现。
中序遍历的一个重要应用是对二叉搜索树进行排序,因为中序遍历得到的序列是有序的。
此外,中序遍历还可以用于解决一些与树相关的问题,比如查找树中的某个元素、判断一个序列是否是二叉搜索树的后序遍历等。
三、后序遍历后序遍历是一种树遍历的方法,它的访问顺序是先访问左子树,然后访问右子树,最后访问根节点。
后序遍历同样可以通过递归或者使用栈的方式来实现。
后序遍历的一个重要应用是在二叉树中计算表达式的值,因为后序遍历可以保证操作符的顺序正确。
此外,后序遍历还可以用于解决一些与树相关的问题,比如计算树的路径和、判断一个序列是否是二叉搜索树的先序遍历等。
先序、中序和后序是三种常见的树遍历方式,它们分别表示对树形结构中节点的访问顺序。
在程序设计中,我们可以根据具体的需求选择合适的遍历方式来解决问题。
无论是先序、中序还是后序,它们都有各自的特点和应用场景。
通过深入理解和灵活运用这些遍历方式,我们可以更好地处理和组织数据,提高程序的性能和效率。
二叉树的遍历及相关题目
⼆叉树的遍历及相关题⽬⼆叉树的遍历及相关题⽬1.1⼆叉树遍历的概念⼆叉树结构体的定义:typedef struct node{ ElemType data; struct node * lchild; struct node * rchild;}⼆叉树的遍历是指按照⼀定的次序访问⼆叉树中的所有的节点,并且每个节点仅访问⼀次的过程。
若规定先遍历左⼦树,后遍历右⼦树,则对于⾮空⼆叉树,可得到如下3种递归的遍历⽅法:(1)先序遍历访问根节点,先序遍历左⼦树,先序遍历右⼦树。
(根,左,右)(2)中序遍历中序遍历左⼦树,访问根节点,中序遍历右⼦树。
(左,根,右)(3)后序遍历后序遍历左⼦树,后序遍历右⼦树,访问根节点。
(左,右,根)除此之外也有层次遍历。
先访问根节点,在从左到右访问第⼆层的所有节点,从左到右访问第三层的所有节点......1.2⼆叉树遍历递归算法先序遍历递归算法:void PreOrder(BTNode * b){ if(n != NULL) { cout<<b->data; PreOrder(b->lchild); PreOrder(b->rchild); }}中序遍历递归算法void InOrder(BTNode * b){ if(n != NULL) { InOrder(b->lchild); cout<<b->data; InOrder(b->rchild); }}后序遍历递归算法:void PostOrder(BTNode * b){ if(b != NULL) { PostOrder(b->lchild); PostOrder(b->rchild); cout<<b->data; }}题⽬1:输出⼀个给定⼆叉树的所有的叶⼦节点:void DispLeaf(BTNode * b){ if(b != NULL) { if(b->lchild == NULL && b->rchild == NULL) cout<<b->data; DispLeaf(b->lchild); DispLeaf(b->rchild); }}以上算法采⽤先序遍历输出了所有的叶⼦节点,所以叶⼦节点是从左到右输出的。
线索二叉树(图)
线索二叉树:遍历二叉树:实际上是对二叉树(非线性结构)进行的线性化操作,即以一定规则将二叉树中的结点排列成一个线性序列(先序序列、中序序列和后序序列)。
举例:图6.9所示的二叉树中的结点,按中序遍历可得到中序序列:a+b*c-d-e/f,其中‘c’的前驱为‘*’,后继为‘-’。
当以二叉链表作为二叉树的存储结构时,只能找到结点的左右孩子信息,而不能直接得到结点在任一线性序列中的前驱和后继信息,因为这种信息只有在遍历的动态过程中才能得到。
如何保存这种在遍历过程中得到的结点的前驱和后继信息呢?方法一:在二叉链表的每个结点上增加两个指针域fwd和bkwd,分别指向在依任一次序遍历时得到的前驱和后继信息。
(大大影响存储密度)方法二:利用二叉链表中的空链域来存放结点的前驱和后继信息。
(在有n个结点的二叉链表中必定存在n+1个空链域!)(不影响存储密度)为此,可以将二叉链表中的结点结构作如下修改:lchild LTag data RTag rchild其中:Ltag = 0 lchild域指示结点的左孩子1 lchild域指示结点的前驱Rtag = 0 rchild域指示结点的右孩子1 rchild域指示结点的后继我们把如此修改后的二叉链表称为二叉树的线索链表,其中指向结点前驱和后继的指针称为线索。
相应地,把添加线索后的二叉树称为线索二叉树(Threaded Binary Tree)。
对二叉树以某种次序遍历使其变为线索二叉树的过程叫做线索化。
举例:图6.11(a)所示为中序线索二叉树,与其对应的中序线索链表如图 6.11(b)所示。
其中实线为指针(指向左、右子树),虚线为线索(指向前驱和后继)。
在线索树上进行遍历,只要找到序列中的第一个结点,然后依次找结点的后继直到其后继为空时而停止。
关键是如何在线索树中找结点的后继?二叉树的二叉线索存储表示:(p133-134)线索二叉树的遍历:(以中序线索二叉树为例,即中序遍历二叉线索树)算法6.5二叉树的线索化:(以中序线索化为例,即通过中序遍历建立中序线索链表)算法6.6,算法6.7。
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
#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");}。
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〕 。
数据结构二叉树习题含答案
2.1 创建一颗二叉树创建一颗二叉树,可以创建先序二叉树,中序二叉树,后序二叉树。
我们在创建的时候为了方便,不妨用‘#’表示空节点,这时如果先序序列是:6 4 2 3 # # # # 5 1 # # 7 # #,那么创建的二叉树如下:下面是创建二叉树的完整代码:穿件一颗二叉树,返回二叉树的根2.2 二叉树的遍历二叉树的遍历分为:先序遍历,中序遍历和后序遍历,这三种遍历的写法是很相似的,利用递归程序完成也是灰常简单的:2.3 层次遍历层次遍历也是二叉树遍历的一种方式,二叉树的层次遍历更像是一种广度优先搜索(BFS)。
因此二叉树的层次遍历利用队列来完成是最好不过啦,当然不是说利用别的数据结构不能完成。
2.4 求二叉树中叶子节点的个数树中的叶子节点的个数= 左子树中叶子节点的个数+ 右子树中叶子节点的个数。
利用递归代码也是相当的简单,2.5 求二叉树的高度求二叉树的高度也是非常简单,不用多说:树的高度= max(左子树的高度,右子树的高度) + 12.6 交换二叉树的左右儿子交换二叉树的左右儿子,可以先交换根节点的左右儿子节点,然后递归以左右儿子节点为根节点继续进行交换。
树中的操作有先天的递归性。
2.7 判断一个节点是否在一颗子树中可以和当前根节点相等,也可以在左子树或者右子树中。
2.8 求两个节点的最近公共祖先求两个节点的公共祖先可以用到上面的:判断一个节点是否在一颗子树中。
(1)如果两个节点同时在根节点的右子树中,则最近公共祖先一定在根节点的右子树中。
(2)如果两个节点同时在根节点的左子树中,则最近公共祖先一定在根节点的左子树中。
(3)如果两个节点一个在根节点的右子树中,一个在根节点的左子树中,则最近公共祖先一定是根节点。
当然,要注意的是:可能一个节点pNode1在以另一个节点pNode2为根的子树中,这时pNode2就是这两个节点的最近公共祖先了。
显然这也是一个递归的过程啦:可以看到这种做法,进行了大量的重复搜素,其实有另外一种做法,那就是存储找到这两个节点的过程中经过的所有节点到两个容器中,然后遍历这两个容器,第一个不同的节点的父节点就是我们要找的节点啦。
先序遍历二叉树的算法非递归算法
先序遍历二叉树的算法非递归算法一、引言二叉树是一种常见的数据结构,其遍历方式包括先序遍历、中序遍历和后序遍历。
先序遍历是一种常用的遍历方式,它按照根节点-左子树-右子树的顺序访问每个节点。
在递归实现先序遍历二叉树的基础上,非递归算法的出现使得算法的实现更为简洁和高效。
二、非递归算法原理非递归算法的实现原理基于栈数据结构。
我们首先将根节点入栈,然后不断弹出栈顶元素并访问,同时将右子树和左子树分别入栈。
当栈为空时,表示遍历完成。
这种方法避免了递归调用可能导致的堆栈溢出问题,同时提高了算法的效率。
三、非递归算法实现以下是用Python实现的非递归先序遍历二叉树的算法:```pythondefpreorder_traversal_non_recursive(node):ifnodeisNone:return#将当前节点入栈stack.append(node)#当栈不为空时,不断弹出栈顶元素并访问whilestack:curr=stack.pop()#弹出栈顶元素print(curr.value)#访问当前节点#将右子节点入栈ifcurr.right:stack.append(curr.right)#将左子节点入栈ifcurr.left:stack.append(curr.left)```四、算法应用与讨论非递归算法的应用范围广泛,不仅可以应用于二叉树的遍历,还可以应用于二叉树的创建、插入、删除等操作。
在实际应用中,我们可以通过Python中的列表或者类来实现栈数据结构,进而实现非递归算法。
此外,非递归算法还可以与其他算法结合,如深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),以实现更复杂的数据处理任务。
五、总结非递归先序遍历二叉树的算法是一种实用的技术,它能够简化代码、提高效率并避免堆栈溢出问题。
通过使用栈数据结构,我们可以轻松地实现非递归算法,并将其应用于各种二叉树操作中。
这种技术对于理解和应用二叉树数据结构具有重要的意义。
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实践三:树的应用
1.实验目的要求
通过本实验使学生深刻理解二叉树的性质和存储结构,熟练掌握二叉树的遍历算法。
认识哈夫曼树、哈夫曼编码的作用和意义。
实验要求:建一个二叉树并按照前序、中序、后序三种方法遍历此二叉树,正确调试本程序。
能够建立一个哈夫曼树,并输出哈夫曼编码,正确调程序。
写出实验报告。
2.实验主要内容
2.1 对二叉树进行先序、中序、后序递归遍历,中序非递归遍历。
2.2 根据已知的字符及其权值,建立哈夫曼树,并输出哈夫曼编码。
3.实验步骤
2.1实验步骤
●输入p127二叉链表的定义
●录入调试p131算法6.4,实现二叉树的构造函数
●编写二叉树打印函数,可以通过递归算法将二叉树输出为广义表的
形式,以方便观察树的结构。
●参考算法6.1,实现二叉树的前序、中序和后序的递归遍历算法。
为简化编程,可以将visit函数直接使用printf函数输出结点内容来
代替。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#define OK 1
#define ERROR 0
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 10
typedef char TElemType;
typedef char Status;
// 构造书的结构体
typedef struct BiTNode{
TElemType data;
struct BiTNode *lchild, *rchild;
}BiTNode, *BiTree;
// 构造栈的结构体
typedef BiTree SElemType;
typedef struct{
SElemType *base;
SElemType *top;
int stacksize;
}SqStack;
Status InitStack(SqStack &S){
//构造一个空栈
S.base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType)); if(!S.base)exit(-2);
S.top = S.base;
S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
Status StackEmpty(SqStack S){
//若栈S为空栈,则返回TRUE,否则返回FALSE
if(S.top==S.base)
return 1;
else
return 0;
}
Status Push(SqStack &S,SElemType e){
//插入元素e为新的栈顶元素
if(S.top - S.base >= S.stacksize){
S.base = (SElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType));
if(!S.base)exit(-2);
S.top = S.base + S.stacksize;
S.stacksize += STACKINCREMENT;
}
*S.top++ = e;
return OK;
}
Status Pop(SqStack &S,SElemType &e){
//若栈不空,则删除S的栈顶元素,用e返回其值并返回OK,否则返回ERROR
if(S.top == S.base) return ERROR;
e = * --S.top;
return OK;
}
Status InOrderTraverse(BiTree T,Status(*Visit)(TElemType e)){
//非递归中序遍历二叉树
SqStack S;
BiTNode * p;
InitStack(S);
p = T;
while(p||!StackEmpty(S)){
if(p){Push(S,p); p=p->lchild; }
else {
Pop(S,p); if(!Visit(p->data)) return 0;
p=p->rchild;
}
}
return 1;
}
//以下是递归遍历
Status CreateBiTree(BiTree &T){
//构造二叉树T
char ch;
scanf("%c",&ch);
if(ch == ' ') T=NULL;
else{
if(!(T=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode)))) exit(-2);
T->data=ch;
CreateBiTree(T->lchild);
CreateBiTree(T->rchild);
}
return 1;
}
Status PreOrderTraverse(BiTree T, Status(* Visit)(TElemType e)){ //递归先序遍历
if(T){
if(Visit(T->data))
if(PreOrderTraverse(T->lchild,Visit))
if(PreOrderTraverse(T->rchild,Visit)) return 1;
return 0;
}else return 1;
}
Status MinOrderTraverse(BiTree T, Status(* Visit)(TElemType e)){ //递归中序遍历
if(T){
if(MinOrderTraverse(T->lchild,Visit))
if(Visit(T->data))
if(MinOrderTraverse(T->rchild,Visit)) return 1;
return 0;
}else return 1;
}
Status PostOrderTraverse(BiTree T, Status(* Visit)(TElemType e)){ //递归后续遍历
if(T){
if(PostOrderTraverse(T->lchild,Visit))
if(PostOrderTraverse(T->rchild,Visit))
if(Visit(T->data)) return 1;
return 0;
}else return 1;
}
Status PrintElement(TElemType e){
//Visit函数,输出元素
printf("%c ",e);
return 1;
}
//主函数
void main(){
BiTNode* p;
printf("Enter Node:\n");
CreateBiTree(p);
printf("递归先序遍历:");
PreOrderTraverse(p,PrintElement);
printf("\n递归中序遍历:");
MinOrderTraverse(p,PrintElement);
printf("\n递归后序遍历:");
PostOrderTraverse(p,PrintElement);
printf("\n");
printf("\n非递归中序遍历:");
InOrderTraverse(p,PrintElement);
printf("\n");
}
输入:ABCE000DF00G00HJ00K0L00 (“0”表示空格) 输出:。