数据结构中二叉树各种题型详解及程序

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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

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
摘要：
一、二叉树的基本概念和性质
二、二叉树的遍历方式
三、考研题目中关于二叉树的问题
正文：
一、二叉树的基本概念和性质
二叉树是一种非常重要的数据结构，在计算机科学中有着广泛的应用。

它由一个根节点和两个子节点组成，每个节点也可以有零个或多个子节点。

二叉树具有以下几个重要的性质：
1.每个节点最多只有两个子节点，即左子节点和右子节点。

2.所有节点的左子节点都比它小，所有节点的右子节点都比它大。

3.每个节点的左子树和右子树也是二叉树。

二、二叉树的遍历方式
二叉树的遍历方式有三种：先序遍历、中序遍历和后序遍历。

先序遍历：根节点- > 左子树- > 右子树
中序遍历：左子树- > 根节点- > 右子树
后序遍历：左子树- > 右子树- > 根节点
三、考研题目中关于二叉树的问题
在考研题目中，关于二叉树的问题通常涉及以下几个方面：
1.二叉树的遍历：要求根据二叉树的结构，写出其先序遍历、中序遍历或
后序遍历。

2.二叉树的应用：要求利用二叉树解决具体问题，例如求二叉树的高度、求两个二叉树的最近公共祖先等。

3.二叉树的结构：要求根据二叉树的遍历结果，画出其结构图或者判断其是否存在。

以上就是关于数据结构中二叉树的基本概念、遍历方式和在考研题目中的应用的介绍。

数据结构二叉树习题含答案

第6章树和二叉树1．选择题（1）把一棵树转换为二叉树后，这棵二叉树的形态是（）。

A．唯一的Ｂ．有多种C．有多种，但根结点都没有左孩子Ｄ．有多种，但根结点都没有右孩子（2）由3 个结点可以构造出多少种不同的二叉树？（）A．2 B．3 C．4 D．5（3）一棵完全二叉树上有1001个结点，其中叶子结点的个数是（）。

A．250 B． 500 C．254 D．501（4）一个具有1025个结点的二叉树的高h为（）。

A．11 B．10 C．11至1025之间 D．10至1024之间（5）深度为h的满m叉树的第k层有（）个结点。

(1=<k=<h)A．m k-1 B．m k-1 C．m h-1 D．m h-1（6）利用二叉链表存储树，则根结点的右指针是（）。

A．指向最左孩子 B．指向最右孩子 C．空 D．非空（7）对二叉树的结点从1开始进行连续编号，要求每个结点的编号大于其左、右孩子的编号，同一结点的左右孩子中，其左孩子的编号小于其右孩子的编号，可采用（）遍历实现编号。

A．先序 B. 中序 C. 后序 D. 从根开始按层次遍历（8）若二叉树采用二叉链表存储结构，要交换其所有分支结点左、右子树的位置，利用（）遍历方法最合适。

A．前序 B．中序 C．后序 D．按层次（9）在下列存储形式中，（）不是树的存储形式？A．双亲表示法 B．孩子链表表示法 C．孩子兄弟表示法D．顺序存储表示法（10）一棵非空的二叉树的先序遍历序列与后序遍历序列正好相反，则该二叉树一定满足（）。

A．所有的结点均无左孩子B．所有的结点均无右孩子C．只有一个叶子结点 D．是任意一棵二叉树（11）某二叉树的前序序列和后序序列正好相反，则该二叉树一定是（）的二叉树。

A．空或只有一个结点 B．任一结点无左子树C．高度等于其结点数 D．任一结点无右子树（12）若X是二叉中序线索树中一个有左孩子的结点，且X不为根，则X的前驱为（）。

A．X的双亲 B．X的右子树中最左的结点C．X的左子树中最右结点 D．X的左子树中最右叶结点（13）引入二叉线索树的目的是（）。

树与二叉树典型例题讲解

A
F
B
J
E
F H
G
I J
例6.14
Huffman编码设计实例
已知某系统在通信联络中只可能出现8种字符，其概率分别为0.05， 0.29，0.07，0.08，0.14， 0.23，0.03，0.11，试设计Huffman编码。解一：先构造Huffman树，再进行编码。 Huffman编码实现过程：以报文所用的不同字符为叶结点，以字符出现频率为权重构造Huffman树；然后将树中结点指向其左孩子的分支标“0”，指向其右孩子的分支标“1”；每个字符的编码即为从根到每个叶子（字符）的路径上得到的0、1序列。这种对字符的编码就是Huffman编码。
100
0 1
HC
42
0 1 0
58
1
0
1 2
0 1
1 0
1
0
3
1
1 1 0 0 0
1
1 1 0 1 1
1
1 0 1 1
0
1
23
0
19
1
29
1
29
1
11
0
8 5
14
0
15
1
4 5 6 7 8
1
3 Huffman树
7
8 Huffman编码
解二：利用Huffman编码算法实现。根据题意，取8个字符的权分别为（5，29，7，8，14，23，3，11），n=8，则m=2*8-1=15，按上述算法可构造一棵Huffman树，如下左图和右图分别Huffman树的初始状态和终止状态。
a
b b d g e h i c ^ d c ^
f e ^ g
^ ^ ^

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。

数据结构实验二叉树

实验六：二叉树及其应用一、实验目的树是数据结构中应用极为广泛的非线性结构，本单元的实验达到熟悉二叉树的存储结构的特性，以及如何应用树结构解决具体问题。

二、问题描述首先，掌握二叉树的各种存储结构和熟悉对二叉树的基本操作。

其次，以二叉树表示算术表达式的基础上，设计一个十进制的四则运算的计算器。

如算术表达式：a+b*(c-d)-e/f三、实验要求如果利用完全二叉树的性质和二叉链表结构建立一棵二叉树，分别计算统计叶子结点的个数。

求二叉树的深度。

十进制的四则运算的计算器可以接收用户来自键盘的输入。

由输入的表达式字符串动态生成算术表达式所对应的二叉树。

自动完成求值运算和输出结果。

四、实验环境PC微机DOS操作系统或Windows 操作系统Turbo C 程序集成环境或Visual C++ 程序集成环境五、实验步骤1、根据二叉树的各种存储结构建立二叉树；2、设计求叶子结点个数算法和树的深度算法；3、根据表达式建立相应的二叉树，生成表达式树的模块；4、根据表达式树，求出表达式值，生成求值模块；5、程序运行效果，测试数据分析算法。

六、测试数据1、输入数据：2.2*（3.1+1.20）-7.5/3正确结果：6.962、输入数据：(1+2)*3+(5+6*7);正确输出：56七、表达式求值由于表达式求值算法较为复杂，所以单独列出来加以分析：1、主要思路：由于操作数是任意的实数，所以必须将原始的中缀表达式中的操作数、操作符以及括号分解出来，并以字符串的形式保存；然后再将其转换为后缀表达式的顺序，后缀表达式可以很容易地利用堆栈计算出表达式的值。

例如有如下的中缀表达式：a+b-c转换成后缀表达式为：ab+c-然后分别按从左到右放入栈中，如果碰到操作符就从栈中弹出两个操作数进行运算，最后再将运算结果放入栈中，依次进行直到表达式结束。

如上述的后缀表达式先将a 和b 放入栈中，然后碰到操作符“+”，则从栈中弹出a 和b 进行a+b 的运算，并将其结果d（假设为d）放入栈中，然后再将c 放入栈中，最后是操作符“-”，所以再弹出d和c 进行d-c 运算，并将其结果再次放入栈中，此时表达式结束，则栈中的元素值就是该表达式最后的运算结果。

二叉树的先序,中序,后序遍历例题

二叉树的先序,中序,后序遍历例题二叉树的先序遍历、中序遍历和后序遍历是三种常见的遍历方式。

以下是相应的例题:1. 先序遍历以下是一个简单的二叉树，请实现先序遍历:```3/1 5/2 4 6```先序遍历的结果应该是:3,1,2,4,5,6。

实现方式:```cpp#include <iostream>using namespace std;void preOrderTraversal(TreeNode* root) {if (root == nullptr) {return;}cout << root->val << " ";preOrderTraversal(root->left);preOrderTraversal(root->right);}int main() {TreeNode* root = new TreeNode(3);root->left = new TreeNode(1);root->right = new TreeNode(5);root->right->left = new TreeNode(2);root->right->right = new TreeNode(4);root->right->right->left = new TreeNode(6); cout << preOrderTraversal(root) << endl;return 0;}```输出结果:3,1,2,4,5,62. 中序遍历以下是一个简单的二叉树，请实现中序遍历:```1/4 2/5 3 6```中序遍历的结果应该是:1,4,2,5,3,6。

实现方式:```cpp#include <iostream>using namespace std;void inOrderTraversal(TreeNode* root) {if (root == nullptr) {return;}inOrderTraversal(root->left);cout << root->val << " ";inOrderTraversal(root->right);}int main() {TreeNode* root = new TreeNode(1);root->left = new TreeNode(4);root->right = new TreeNode(2);root->right->left = new TreeNode(5);root->right->right = new TreeNode(3);root->right->right->left = new TreeNode(6);cout << inOrderTraversal(root) << endl; return 0;}```输出结果:1,4,2,5,3,63. 后序遍历以下是一个简单的二叉树，请实现后序遍历: ```2/4 6/1 3 5```后序遍历的结果应该是:2,4,6,1,3,5。

数据结构二叉树知识点总结

数据结构二叉树知识点总结二叉树是指每个节点最多有两个子节点的树结构。

它是一种重要的数据结构，在算法和程序设计中被广泛应用。

下面是对二叉树的主要知识点进行详细总结。

1.二叉树的基本概念：-树节点：树的基本单元，包含数据项（节点值）和指向其他节点的指针。

-根节点：树的第一个节点。

-叶节点（又称为终端节点）：没有子节点的节点。

-子节点：一些节点的下一级节点。

-父节点：一些节点的上一级节点。

-兄弟节点：拥有同一父节点的节点。

-深度：从根节点到当前节点的路径长度。

-高度：从当前节点到最远叶节点的路径长度。

2.二叉树的分类：-严格二叉树：每个节点要么没有子节点，要么有两个子节点。

-完全二叉树：除了最后一层外，其他层的节点数都达到最大，并且最后一层的节点依次从左到右排列。

-满二叉树：每个节点要么没有子节点，要么有两个子节点，并且所有叶节点都在同一层上。

-平衡二叉树：任意节点的两棵子树的高度差不超过13.二叉树的遍历：-前序遍历：根节点->左子树->右子树。

递归实现时，先访问当前节点，然后递归遍历左子树和右子树。

-中序遍历：左子树->根节点->右子树。

递归实现时，先递归遍历左子树，然后访问当前节点，最后递归遍历右子树。

-后序遍历：左子树->右子树->根节点。

递归实现时，先递归遍历左子树，然后递归遍历右子树，最后访问当前节点。

-层序遍历：从上到下，从左到右依次访问每个节点。

使用队列实现。

4.二叉查找树（BST）：-二叉查找树是一种有序的二叉树，对于树中的每个节点，其左子树的节点的值都小于当前节点的值，右子树的节点的值都大于当前节点的值。

-插入操作：从根节点开始，递归地比较要插入的值和当前节点的值，根据比较结果向左或向右移动，直到找到插入位置为止。

-查找操作：从根节点开始，递归地比较要查找的值和当前节点的值，根据比较结果向左或向右移动，直到找到目标节点或到叶节点。

-删除操作：有三种情况：-被删除节点是叶节点：直接将其删除。

二叉树的各种算法

二叉树的各种算法1.二叉树的前序遍历算法：前序遍历是指先访问根节点，再访问左子树，最后访问右子树的遍历顺序。

具体算法如下：-如果二叉树为空，则直接返回。

-访问根节点，并输出或进行其他操作。

-递归地前序遍历左子树。

-递归地前序遍历右子树。

2.二叉树的中序遍历算法：中序遍历是指先访问左子树，再访问根节点，最后访问右子树的遍历顺序。

具体算法如下：-如果二叉树为空，则直接返回。

-递归地中序遍历左子树。

-访问根节点，并输出或进行其他操作。

-递归地中序遍历右子树。

3.二叉树的后序遍历算法：后序遍历是指先访问左子树，再访问右子树，最后访问根节点的遍历顺序。

具体算法如下：-如果二叉树为空，则直接返回。

-递归地后序遍历左子树。

-递归地后序遍历右子树。

-访问根节点，并输出或进行其他操作。

4.二叉树的层序遍历算法：层序遍历是按照从上到下、从左到右的顺序逐层遍历二叉树的节点。

具体算法如下：-如果二叉树为空，则直接返回。

-创建一个队列，将根节点入队。

-循环执行以下步骤，直到队列为空：-出队并访问当前节点，并输出或进行其他操作。

-若当前节点的左子节点不为空，则将左子节点入队。

-若当前节点的右子节点不为空，则将右子节点入队。

5.二叉树的深度算法：二叉树的深度是指从根节点到叶节点的最长路径的节点数。

具体算法如下：-如果二叉树为空，则深度为0。

-否则，递归地计算左子树的深度和右子树的深度，然后取较大的值加上根节点的深度作为二叉树的深度。

6.二叉树的查找算法：二叉树的查找可以使用前序、中序或后序遍历来完成。

具体算法如下：-如果二叉树为空，则返回空。

-如果当前节点的值等于目标值，则返回当前节点。

-否则，先在左子树中递归查找，如果找到则返回找到的节点。

-如果左子树中未找到，则在右子树中递归查找，如果找到则返回找到的节点。

-如果左右子树中都未找到，则返回空。

7.二叉树的插入算法：二叉树的插入可以使用递归或循环来实现。

具体算法如下：-如果二叉树为空，则创建一个新节点作为根节点，并返回根节点。

二叉树相关的算法设计题

二叉树相关的算法设计题
二叉树是计算机科学中重要的数据结构之一，广泛应用于各种算法中。

二叉树相关的算法设计题是面试中常见的题型。

以下是一些常见的二叉树相关的算法设计题：
1.二叉树的遍历：二叉树的遍历分为前序遍历、中序遍历和后序遍历。

2.二叉树的搜索：二叉树的搜索分为递归搜索和非递归搜索。

3.二叉树的插入：二叉树的插入可以通过递归插入和非递归插入实现。

4.二叉树的删除：二叉树的删除可以通过递归删除和非递归删除实现。

5.二叉树的镜像：二叉树的镜像可以通过递归实现。

6.二叉树的最大路径和最小路径：二叉树的最大路径和最小路径可以通过递归
实现。

二叉树面试题

二叉树面试题在计算机科学领域中，二叉树是一种常见的数据结构，经常在面试中出现。

面试官可能会要求你对二叉树的基本概念、遍历方法以及一些常见问题有所了解。

下面将以面试题的形式，逐一介绍相关的内容。

问题一：什么是二叉树？回答：二叉树是一种由节点（Node）组成的数据结构，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。

每个节点还包含一个值，用于存储数据。

根节点是二叉树的起始节点，许多操作都从根节点开始进行。

问题二：什么是二叉树的遍历？回答：二叉树的遍历是指按照一定顺序访问二叉树中的每个节点。

常见的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。

以一个二叉树的根节点为起点，递归或使用栈等数据结构，依次访问左子节点、右子节点和根节点。

问题三：请分别描述前序遍历、中序遍历和后序遍历的遍历顺序。

回答：- 前序遍历：首先访问根节点，然后递归地进行左子树的前序遍历，最后递归地进行右子树的前序遍历。

遍历顺序为“根-左-右”。

- 中序遍历：首先递归地进行左子树的中序遍历，然后访问根节点，最后递归地进行右子树的中序遍历。

遍历顺序为“左-根-右”。

- 后序遍历：首先递归地进行左子树的后序遍历，然后递归地进行右子树的后序遍历，最后访问根节点。

遍历顺序为“左-右-根”。

问题四：请问如何实现二叉树的遍历？回答：实现二叉树的遍历可以使用递归或迭代的方式。

- 递归遍历：通过递归调用函数，在遍历时每次都进入下一级子树，直到遍历完所有节点。

递归的三个遍历方式都可以通过这种方式实现。

- 迭代遍历：通过使用辅助数据结构，如栈，手动模拟递归过程。

按照根节点-右子节点-左子节点的顺序将节点依次入栈。

出栈时则按照相应的顺序访问节点。

问题五：请问有什么应用场景需要用到二叉树？回答：二叉树在计算机科学中有广泛的应用场景，以下是一些常见的应用：- 二叉搜索树（Binary Search Tree）：是一种特殊的二叉树，它满足左子节点的值小于根节点，右子节点的值大于根节点。

数据结构中二叉树各种题型详解及程序

树是一种比较重要的数据结构，尤其是二叉树。

二叉树是一种特殊的树，在二叉树中每个节点最多有两个子节点，一般称为左子节点和右子节点（或左孩子和右孩子），并且二叉树的子树有左右之分，其次序不能任意颠倒。

二叉树是递归定义的，因此，与二叉树有关的题目基本都可以用递归思想解决，当然有些题目非递归解法也应该掌握，如非递归遍历节点等等。

本文努力对二叉树相关题目做一个较全的整理总结，希望对找工作的同学有所帮助。

二叉树节点定义如下：struct BinaryTreeNode{int m_nValue;BinaryTreeNode* m_pLeft;BinaryTreeNode* m_pRight;};相关链接：题目列表：1. 求二叉树中的节点个数2. 求二叉树的深度3. 前序遍历，中序遍历，后序遍历4.分层遍历二叉树（按层次从上往下，从左往右）5. 将二叉查找树变为有序的双向链表6. 求二叉树第K层的节点个数7. 求二叉树中叶子节点的个数8. 判断两棵二叉树是否结构相同9. 判断二叉树是不是平衡二叉树10. 求二叉树的镜像11. 求二叉树中两个节点的最低公共祖先节点12. 求二叉树中节点的最大距离13. 由前序遍历序列和中序遍历序列重建二叉树14.判断二叉树是不是完全二叉树详细解答1. 求二叉树中的节点个数递归解法：（1）如果二叉树为空，节点个数为0（2）如果二叉树不为空，二叉树节点个数 = 左子树节点个数 + 右子树节点个数 + 1参考代码如下：1.int GetNodeNum(BinaryTreeNode * pRoot)2.{3.if(pRoot == NULL) // 递归出口4.return 0;5.return GetNodeNum(pRoot->m_pLeft) + GetNodeNum(pRoot->m_pRight) + 1;6.}2. 求二叉树的深度递归解法：（1）如果二叉树为空，二叉树的深度为0（2）如果二叉树不为空，二叉树的深度 = max(左子树深度，右子树深度) + 1参考代码如下：1.int GetDepth(BinaryTreeNode * pRoot)2.{3.if(pRoot == NULL) // 递归出口4.return 0;5. int depthLeft = GetDepth(pRoot->m_pLeft);6. int depthRight = GetDepth(pRoot->m_pRight);7.return depthLeft > depthRight ? (depthLeft + 1) : (depthRight + 1);8.}3. 前序遍历，中序遍历，后序遍历前序遍历递归解法：（1）如果二叉树为空，空操作（2）如果二叉树不为空，访问根节点，前序遍历左子树，前序遍历右子树参考代码如下：1.void PreOrderTraverse(BinaryTreeNode * pRoot)2.{3.if(pRoot == NULL)4.return;5. Visit(pRoot); // 访问根节点6. PreOrderTraverse(pRoot->m_pLeft); // 前序遍历左子树7. PreOrderTraverse(pRoot->m_pRight); // 前序遍历右子树8.}中序遍历递归解法（1）如果二叉树为空，空操作。

二叉树经典例题的题解

二叉树经典例题的题解本文将为大家详细介绍几个经典的二叉树例题，并提供对应的解题思路和代码实现。

1. 二叉树的遍历二叉树的遍历是二叉树操作中最基础的操作。

它分为三种遍历方式：前序遍历、中序遍历和后序遍历。

其中，前序遍历是按照“根左右”顺序遍历，中序遍历是按照“左根右”顺序遍历，后序遍历是按照“左右根”顺序遍历。

遍历的实现方式主要有两种：递归和非递归。

递归实现比较简单，非递归实现可以利用栈来实现。

以下是前序遍历的递归实现：void preorderTraversal(TreeNode* root) {if (root != nullptr) {cout << root->val << ' ';preorderTraversal(root->left);preorderTraversal(root->right);}}以下是前序遍历的非递归实现：void preorderTraversal(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return;stack<TreeNode*> st;st.push(root);while (!st.empty()) {TreeNode* node = st.top();st.pop();cout << node->val << ' ';if (node->right != nullptr) st.push(node->right);if (node->left != nullptr) st.push(node->left);}}2. 二叉树的最大深度二叉树的最大深度是指从根节点到叶子节点的最长路径上的节点数。

求二叉树的最大深度可以使用递归或BFS（广度优先搜索）实现。

以下是递归实现：int maxDepth(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return 0;int leftDepth = maxDepth(root->left);int rightDepth = maxDepth(root->right);return 1 + max(leftDepth, rightDepth);}以下是BFS实现：int maxDepth(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return 0;int depth = 0;queue<TreeNode*> q;q.push(root);while (!q.empty()) {int size = q.size();depth++;for (int i = 0; i < size; i++) {TreeNode* node = q.front();q.pop();if (node->left != nullptr) q.push(node->left);if (node->right != nullptr) q.push(node->right);}}return depth;}3. 判断两个二叉树是否相同判断两个二叉树是否相同可以通过递归实现。

二叉树树形结构例题

二叉树树形结构例题二叉树是一种常见的树形数据结构，它由节点组成，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。

下面是一个关于二叉树树形结构的例题。

假设我们有一个二叉树如下所示：A./ \。

B C./ \ \。

D E F.这棵二叉树由6个节点组成，节点A是根节点，节点B和节点C是A的子节点，节点D和节点E是B的子节点，节点F是C的子节点。

现在，我将从多个角度回答这个例题，以便全面理解二叉树的树形结构。

1. 结构角度：从结构角度看，二叉树是一种非线性的树形结构，每个节点最多有两个子节点。

根节点是树的起点，每个节点通过边连接，形成一个层次结构。

2. 节点角度：每个节点都有自己的值和指向左右子节点的指针。

在例题中，节点A的值是A，节点B的值是B，以此类推。

节点之间通过指针建立关系，形成树的结构。

3. 层次角度：二叉树可以按照层次进行遍历，从根节点开始，逐层遍历每个节点。

在例题中，根节点A位于第一层，节点B和节点C位于第二层，节点D、E和F位于第三层。

4. 深度角度：二叉树的深度是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点个数。

在例题中，树的深度为3，因为从根节点A到最远叶子节点F的路径上经过3个节点。

5. 遍历角度：二叉树可以按照不同的方式进行遍历，常见的有前序遍历、中序遍历和后序遍历。

前序遍历是先访问根节点，然后递归遍历左子树和右子树；中序遍历是先递归遍历左子树，然后访问根节点，最后递归遍历右子树；后序遍历是先递归遍历左子树和右子树，最后访问根节点。

6. 插入和删除角度：二叉树可以动态地插入和删除节点。

插入节点时，需要找到合适的位置，并调整树的结构；删除节点时，需要考虑不同情况下的处理方式，如删除叶子节点、删除只有一个子节点的节点、删除有两个子节点的节点等。

7. 平衡角度：在某些情况下，二叉树可能会不平衡，即左右子树的高度差过大。

为了提高树的效率，可以采用平衡二叉树，如AVL树、红黑树等，保持左右子树的高度差不超过1，从而提高插入、删除和查找的效率。

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，……，n k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：，，，，，，，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。

18．已知二叉树按照二叉链表方式存储，利用栈的基本操作写出后序遍历非递归的算法。

19．设二叉树按二叉链表存放，写算法判别一棵二叉树是否是一棵正则二叉树。

排序二叉树例题

排序二叉树例题一、介绍排序二叉树的基本概念和特点排序二叉树（Sorting Binary Tree）是一种特殊的二叉树数据结构，它的每个节点存储的数据都满足特定顺序。

通常情况下，排序二叉树的左子树的节点值都小于根节点的值，右子树的节点值都大于根节点的值。

这种特点使得排序二叉树在查找、插入和删除操作上具有较高的效率。

二、分析排序二叉树的插入和删除操作1.插入操作：在排序二叉树中，插入操作需要遵循以下原则：- 如果插入的节点值小于当前根节点的值，将其插入到左子树- 如果插入的节点值大于当前根节点的值，将其插入到右子树- 如果插入的节点值等于当前根节点的值，则需要判断当前节点的左右子树是否已经存在相同值的节点，如果存在，则不插入，否则插入并保持树的有序性。

2.删除操作：在排序二叉树中，删除操作分为以下几种情况：- 删除叶子节点：直接删除即可。

- 删除单分支节点：选择删除节点后，将其右子树中最小值替换删除节点，然后删除最小值节点。

- 删除双分支节点：选择删除节点后，分别删除其左子树和右子树的最小值节点，然后将删除节点的值替换为右子树中最小值。

三、举例说明排序二叉树的应用场景排序二叉树在实际应用中广泛应用于搜索引擎、数据库索引、快速排序算法等场景。

以数据库索引为例，数据库系统中使用的B树、B+树等索引结构都可以看作是排序二叉树的特例。

通过使用排序二叉树，可以快速地定位到目标数据，提高数据检索效率。

四、总结排序二叉树的优势和局限性1.优势：- 排序二叉树在查找、插入和删除操作上具有较高的效率，尤其是在大规模数据处理中表现出色。

- 排序二叉树具有较好的可扩展性，可以通过动态调整节点和子树数量来适应数据量的变化。

2.局限性：- 排序二叉树的内存占用较大，因为需要为每个节点存储排序顺序信息。

- 排序二叉树的深度可能较大，导致树的高度失衡，影响性能。

- 排序二叉树不适合存储大量重复值，因为重复值会导致树的不稳定性和性能下降。

排序二叉树例题

排序二叉树例题
下面是一个简单的排序二叉树的例子：
题目：给定一个整数数组，将其排序并转化为一个排序二叉树。

输入格式：
输入包含一个整数数组nums，表示要排序的数字。

输出格式：
输出一个排序二叉树，使用题目规定的数字序列来表示。

样例输入：
输入：
nums = [5,3,1,4,2]
样例输出：
输出：
1
/ \
2 4
/ \ \
3 5 5 3 4
解题思路：
这道题可以使用二叉搜索树来解决。

首先将数组中的数字按照从小到大的顺序排序，然后按照排序后的顺序将数字插入到一个二叉搜索树中。

由于二叉搜索树的特点是左子节点比父节点小，右子节点比父节点大，因此最终得到的二叉搜索树就是排序二叉树。

具体实现步骤如下：
1.将数组nums 排序，可以使用快速排序、归并排序等算法。

2.创建一个空的二叉搜索树。

3.遍历排序后的数组nums，对于每个数字num，执行以下操作：
o如果当前二叉搜索树为空，则将num 作为根节点插入到二叉搜索树中。

o如果当前二叉搜索树不为空，则按照二叉搜索树的性质，找到应该插入num 的位置，并将num 插入到该位置上。

具体来说，从根节点开始，如果当前节点的值比num 大，则向右子树搜索；如果当前节点的值比num 小，则向左子树搜索；如果当前节点的值等于num，则可以插入到当前节点的左子树或右子树中，具体插入哪一侧需要根据题目的要求来决定。

4.最终得到的二叉搜索树就是排序二叉树。

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