二叉树排序算法

实验报告课程名称：数据结构实验课程实验四、串的基本操作练习一、实验目的1. 掌握二叉树的存储实现2. 掌握二叉树的遍历思想3. 掌握二叉树的常见算法的程序实现二、实验环境VC++6.0三、实验内容1.输入字符序列，建立二叉树的二叉链表结构。

（可以采用先序序列）2.实现二叉树的先序、中序、后序的递归遍历算法。

3.实现二叉树的先序、中序、后序的非递归遍历算法。

4.求二叉树的高度。

5.求二叉树的结点个数。

6.求二叉树的叶子结点的个数。

四、实验要求：分别编写实现上述算法的子函数，并编写一个主函数，在主函数中设计一个简单的菜单，分别调用上述子函数。

五、实验步骤和结果1.打开vc，新建文本，命名二叉树算法，编写代码。

2.编写代码：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10int i=0;/*--------------------------------------建立堆栈------------------------------------------*/typedef struct BiTNode{char data;struct BiTNode *lchild,*rchild;} BiTNode,*BiTree;//树类型typedef struct SqStack{BiTNode *base;BiTNode *top;int stacksize;} SqStack;//栈类型void InitStack(SqStack *S)//创建二叉树{S->base=(BiTNode*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(BiTNode));S->top=S->base;S->stacksize=STACK_INIT_SIZE;}void Push(SqStack *S,BiTNode e)//进栈{if(S->top - S->base >= S->stacksize)//如果栈空间不足{S->base=(BiTNode*)realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(B iTNode));S->top=S->base+S->stacksize;S->stacksize+=STACKINCREMENT;}*(S->top)=e;S->top++;}BiTNode Pop(SqStack *S)//出栈{S->top --;return *S->top;}int StackEmpty(SqStack *S)//判断栈是否非空{if(S->top == S->base )return 1;elsereturn 0;}/*---------------------------------------------递归部分-------------------------------------------*/BiTree Create(BiTree T)//建立二叉树{char ch;ch=getchar();if(ch=='#')T=NULL;else{if(!(T=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode))))printf("申请内存空间失败!");T->data=ch;T->lchild=Create(T->lchild);T->rchild=Create(T->rchild);}return T;}int Sumleaf(BiTree T)//计算叶子节点{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;}/*int Sumleaf(BiTree T)//老师课堂上的计算叶子数的代码，没有问题{if(!(T->lchild&&T->rchild))return 1;elsereturn(Sumleaf(T->lchild)+Sumleaf(T->rchild));}*/int PreOrder_1(BiTree T)//先序递归{if(T){printf("%c",T->data);//根节点i++;PreOrder_1(T->lchild);PreOrder_1(T->rchild);}return i;}void InOrder_1(BiTree T)//中序递归{if(T){InOrder_1(T->lchild);printf("%c",T->data);//根节点InOrder_1(T->rchild);}}void PostOrder_1(BiTree T)//后序递归{if(T){PostOrder_1(T->lchild);PostOrder_1(T->rchild);printf("%c",T->data);//根节点}}int Depth(BiTree T)//计算高度{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;}/*-------------------------------------非递归部分----------------------------------------*/{SqStack S;BiTree p=T,q;q=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));InitStack(&S);if(p)Push(&S,*p);while(!StackEmpty(&S)){p=q;*p=Pop(&S);//移到叶子时，出栈，输出出栈元素printf("%c",p->data);if(p->rchild)//如果有右孩子，访问右孩子，并沿右孩子移位Push(&S,*p->rchild);if(p->lchild)//如果没有右孩子，访问左孩子，并移到左孩子Push(&S,*p->lchild);}}void InOrder_2(BiTree T)//中序非递归{SqStack S;BiTree p,q;p=T;InitStack(&S);q=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));while(p||!StackEmpty(&S)){if(p){Push(&S,*p);p=p->lchild;}else{p=q;*p=Pop(&S);printf("%c",p->data);p=p->rchild;}}}{int mark[100];//标示int t=0;int top=-1;//下标SqStack S;BiTree p=T,q;InitStack(&S);q=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));if(p&&(p->lchild||p->rchild)){do{while((p->lchild||p->rchild)&&mark[top+1]!=2)//循环直到让p向左滑到叶子节点{top++;Push(&S,*p);//每循环一次，当前结点入栈mark[top]=1;//结点第一次入栈时，标志为1if(p->lchild)p=p->lchild;//找最左子树elseif(p->rchild)p=p->rchild;}if(p)printf("%c",p->data);p=q;*p=Pop(&S);top--;//出栈，下标归位if(!p->rchild||!p->lchild)//防止出现不必要的再次入栈mark[top+1]=2;if(mark[top+1]==1&&p->rchild)//若结点是第一次出栈，则再入栈{top++;Push(&S,*p);mark[top]=2;//结点第二次入栈时，标志为2p=p->rchild;//访问右子树mark[top+1]=0;}if(mark[0]==2&&t==0)//当栈剩下最后一个结点的时候，把下标初始化。

{int i;t++;for(i=0;i<100;i++){mark[i]=0;}}}while (top!=-1&&!StackEmpty(&S)&&p);printf("%c",p->data);//输出根节点}elseif(p)printf("%c",p->data);//当树仅有一个结点时}void main(){BiTree Ta;int sum,dep,total;printf("输入数据创建二叉树");Ta=Create(Ta);printf("************************递归遍历***************************");printf("\n递归先序遍历:\n");total=PreOrder_1(Ta);printf("\n递归中序遍历:\n");InOrder_1(Ta);printf("\n递归后序遍历:\n");PostOrder_1(Ta);sum=Sumleaf(Ta);printf("\n");printf("*******************结点总数叶子数和高度********************");printf("\n该二叉树结点总数为:%d",total);printf("\n叶子总数为:%d",sum);dep=Depth(Ta);printf("\n高度为:%d\n",dep);printf("***********************非递归遍历**************************");printf("\n非递归先序遍历:\n");PreOrder_2(Ta);printf("\n非递归中序遍历:\n");InOrder_2(Ta);printf("\n非递归后序遍历:\n");PostOrder_2(Ta);printf("\n\n");}六、实验结果和讨论1.首先，代码，修改语法错误，调试。