二叉树遍历 数据结构课程设计

吉林工程技术师范学院《数据结构》课程设计报告书设计题目：二叉树遍历专业：软件班级：XXX学生姓名：XXX学号：XXX指导教师：XXX2012年12月信息工程学院目录摘要 (I)第一章问题定义 (1)第二章设计思路 (2)第三章数据结构定义 (3)第四章系统功能模块设计 (4)第五章运行与调试 (6)总结 (10)附录 (I)1程序清单 (I)2参考资料 (X)摘要本课设主要实现对二叉树进行的三种次序遍历，输出三种遍历次序的遍历序列。

先序遍历对二叉树进行根左右次序遍历，中序遍历对二叉树进行左根右次序遍历，后续遍历对二叉树进行左右根遍历次序。

采用二叉链表实现各种遍历操作。

关键字：二叉树二叉链表遍历第一章问题定义1.1 课题：建立二叉树，层序、先序、中序、后序遍历（用递归或非递归的方法）以及中序线索化。

1.2意义：通过以前的学习以及查看相关资料，按照题目要求编写程序，进一步加强对编程的训练，使得自己掌握一些将书本知识转化为实际应用当中去，在整个程序中，主要应用的是链表，但也运用了栈。

通过两种方法解决现有问题。

1.3要求：要求能够输入树的各个结点，并能够输出用不同方法遍历的遍历序列；分别建立建立二叉树存储结构的的输入函数、输出层序遍历序列的函数、输出先序遍历序列的函数、输出中序遍历序列的函数、输出后序遍历序列的函数；实现二叉树的中序线索化。

第二章设计思路2.1中序遍历的递归算法定义：若二叉树非空，则依次执行如下操作：(1)遍历左子树；(2)访问根结点；(3)遍历右子树。

2.1．先序遍历的递归算法定义：若二叉树非空，则依次执行如下操作：(1) 访问根结点；(2) 遍历左子树；(3) 遍历右子树。

2.2后序遍历得递归算法定义：若二叉树非空，则依次执行如下操作：(1)遍历左子树；(2)遍历右子树；(3)访问根结点。

第三章数据结构定义二叉树定义：二叉树是另一种树形结构，（1）每个节点最多有两颗子树。

(2)子树有左右之分创建二叉树链表的结点存储结构及数据的输入函数。

因为每个结点所存储的数据类型为字符串，却无法使用字符串和String等数据类型，所以使用单链表作为结点所存储的数据类型。

以#表示空结点，利用先序遍历创建链表。

3.1用单链表s记录输入的数据。

3.2利用非递归调用分别生成根节点的左子树和右子树。

3.3返回菜单重新选择。

基本程序如下：void CreatBiTree_q(BiTree &T)/{······if(ch=='#')T=NULL;else{T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));if(!T)exit(0);T->data=ch;T->LTag=Link;T->RTag=Link;CreatBiTree_q(T->lchild);CreatBiTree_q(T->rchild);}}第四章系统功能模块设计4.1调用生成二叉树的函数，从键盘输入二叉树的各个结点4.2分别调用先序遍历、中序遍历、后序遍历二叉树的函数，输出所有结点显示的菜单为：***********************************************请选择遍历算法1.按先序输入二叉树序列以#表示空节点2.先序遍历二叉树递非归算法3.中序遍历二叉树非递归算法4.后序遍历二叉树非递归算法5.层次遍历二叉树非递归算法6.中序线索遍历二叉树算法0.按0退出"<<endl请输入序号（0，1,2,3,4,5,6）：ABC DE FG输入的二叉树是：ABC##DE#F##G###（#代表空结点）输出的遍历应该是：先序遍历：A B C D E F G中序遍历：C B E F D G A后序遍历：C B G E F D A层序遍历：A B C D E F G中序线索化遍历：C B E F D G A第五章运行与调试5.1菜单界面：5.2创建界面：5.3先序非遍历二叉树：5.4中序非遍历二叉树：5.5后序非遍历二叉树：5.6层次遍历二叉树：5.7中序线索化，中序遍历：总结实验开始时定义结构时，比细心，总会有或多或少的问题出现，如数据域和指针域定义的类型不一样，在实验过程中总有这样或那样的问题，在本次实验中，二叉树的先序，中序，后序遍历都是采用非递归调用，用起来稍微复杂，这使我更进一步学习和理解了树的遍历，更灵活地运用了指针与数组附录1程序清单#include <iostream.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>#define Link 0#define Thread 1int right=0;typedef char TElemType;typedef struct BiTNode{TElemType data;struct BiTNode *lchild,*rchild;int LTag, RTag,flag;}BiTNode,*BiTree;BiTree pre;void CreatBiTree_q(BiTree &T){TElemType ch;scanf("%c",&ch);if(ch=='#')T=NULL;else{T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));if(!T)exit(0);T->data=ch;T->LTag=Link;T->RTag=Link;CreatBiTree_q(T->lchild);CreatBiTree_q(T->rchild);}}void CreateBiTree(BiTree *T){TElemType ch;scanf("%c",&ch);if(ch=='#')*T=NULL;else{*T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));if(!*T) exit(-1);(*T)->data=ch;CreateBiTree(&(*T)->lchild);CreateBiTree(&(*T)->rchild);}}void PreOrderTraverse(BiTree &T){BiTree p,S[20];int top=-1;p=T;do{while(p!= NULL){cout << p->data<<" ";top++;S[top]=p;p=p->lchild;}if( top >-1 ){p=S[top];top--;p = p->rchild;}}while (( p != NULL ) ||(top>-1)); }int inorderTraverse(BiTree &T){BiTree p,s[20];int i=-1;p=T;while(p||i>-1){if(p){i++;s[i]=p;p=p->lchild;}else{p=s[i];cout<<" ";cout<<p->data;i--;p=p->rchild;}}return 0;}void postorder (BiTree T){int s2[20],top=0;BiTree p,s1[20];p=T;do {while (p!=NULL){s1[top]=p; s2[top++]=0;p=p->lchild;}while(top && s2[top-1]==1) {top--;p=s1[top];cout<<" ";cout<<p->data;}if(top>0){s2[top-1]=1;p=s1[top-1]->rchild;}}while (top>0);}void LevelOrder(BiTree &b) {BiTree qu[20];int front,rear;front=rear=-1;rear++;qu[rear]=b;while(front!=rear){front=(front+1)%20;b=qu[front];printf(" %c ",b->data);if(b->lchild!=NULL){rear=(rear+1)%20;qu[rear]=b->lchild;}if(b->rchild!=NULL){rear=(rear+1)%20;qu[rear]=b->rchild;}}}void InThreading(BiTree p){if(p){InThreading(p->lchild);if(!p->lchild)//前驱线索{p->LTag=Thread;p->lchild=pre;}if(!pre->rchild)//后继线索{pre->RTag=Thread;pre->rchild=p;}pre=p;InThreading(p->rchild);}}void InOrderThreading(BiTree *Thrt,BiTree T) {if(!((*Thrt)=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)))) exit(0);(*Thrt)->LTag=Link;(*Thrt)->RTag=Thread;(*Thrt)->rchild=(*Thrt);if(!T)(*Thrt)->lchild=(*Thrt);else{(*Thrt)->lchild=T;pre=(*Thrt);InThreading(T);pre->rchild=(*Thrt);pre->RTag=Thread;(*Thrt)->rchild=pre;}}void InorderTraverse_Thr(BiTree &T){BiTree p;p=T->lchild;while(p!=T)p=T;{while(p->LTag==Link)p=p->lchild;cout<<p->data;while(p->RTag==Thread&&p->rchild!=T){p=p->rchild;cout<<" ";cout<<p->data;}p=p->rchild;}}int main(){BiTree T,t;int e;while(e!=0){cout<<endl<<"请选择遍历算法："<<endl;cout<<"1.按先序输入二叉树序列以#表示空节点"<<endl;cout<<"2.先序遍历二叉树递归算法："<<endl;cout<< "3.中序遍历二叉树递归算法："<<endl;cout<<"4.后序遍历二叉树递归算法："<<endl;cout<<"5.层次遍历二叉树递归算法"<<endl;cout<<"6.中序线索遍历二叉树算法"<<endl;cout<<"0.按0退出"<<endl;cout<<"请输入序号（0，1,2,3,4,5,6）："<<endl;cin>>e;cout<<endl;if(e==1){cout <<"按先序输入二叉树序列以#表示空节点："<<endl;CreateBiTree(&T);cout<<endl;}if(e==2){cout << "先序遍历递归算法是："<<endl;;PreOrderTraverse(T);cout<<endl;}if(e==3){cout<< "中序遍历递归算法是："<<endl;;inorderTraverse(T);cout<<endl;}if(e==4){cout<<"后序遍历的非递归算法是："<<endl;postorder (T);cout<<endl;}if(e==5){printf("\n层次遍历二叉树:\n");LevelOrder(T);}if(e==6){cout <<"按先序输入二叉树序列以#表示空节点："<<endl;CreatBiTree_q(T);cout<<endl;printf("中序线索化二叉树:\n");InOrderThreading(&t,T);printf("线索化工作已经完成!中序遍历二叉树\n");InorderTraverse_Thr(t);printf("\n");}}return 0;}2参考资料【1】严蔚敏、吴伟民主编《数据结构》（C语言版）清华大学出版社2002【2】殷人昆等著《数据结构》（C++版）清华大学出版社2001【3】金远平著《数据结构》（C++描述）清华大学出版社2005【4】许卓群等著《数据结构与算法》高等教育出版社2004【5】Frank M.Carrano 等著《数据结构与Ｃ++高级教程》清华大学出版社2004【6】严蔚敏、吴伟民《数据结构习题集》（C语言版）清华大学出版社2002忽略此处..。