二叉树的二叉链表表示
数据结构(二十四)二叉树的链式存储结构(二叉链表)
数据结构(⼆⼗四)⼆叉树的链式存储结构(⼆叉链表) ⼀、⼆叉树每个结点最多有两个孩⼦,所以为它设计⼀个数据域和两个指针域,称这样的链表叫做⼆叉链表。
⼆、结点结构包括:lchild左孩⼦指针域、data数据域和rchild右孩⼦指针域。
三、⼆叉链表的C语⾔代码实现:#include "string.h"#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#include "io.h"#include "math.h"#include "time.h"#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 *//* ⽤于构造⼆叉树********************************** */int index=1;typedef char String[24]; /* 0号单元存放串的长度 */String str;Status StrAssign(String T,char *chars){int i;if(strlen(chars)>MAXSIZE)return ERROR;else{T[0]=strlen(chars);for(i=1;i<=T[0];i++)T[i]=*(chars+i-1);return OK;}}/* ************************************************ */typedef char TElemType;TElemType Nil=''; /* 字符型以空格符为空 */Status visit(TElemType e){printf("%c ",e);return OK;}typedef struct BiTNode /* 结点结构 */{TElemType data; /* 结点数据 */struct BiTNode *lchild,*rchild; /* 左右孩⼦指针 */}BiTNode,*BiTree;/* 构造空⼆叉树T */Status InitBiTree(BiTree *T){*T=NULL;return OK;}/* 初始条件: ⼆叉树T存在。
二叉链表基本概念
二叉链表基本概念二叉链表是一种数据结构,它由节点组成,每个节点包含两个部分:数据和指向其子节点的指针。
二叉链表通常用于表示二叉树,其中每个节点最多有两个子节点,通常称为左子节点和右子节点。
以下是关于二叉链表的详细介绍:一、基本概念1. 节点:节点是二叉链表中的基本单位,每个节点包含两部分:数据和指针。
数据用于存储实际信息,而指针则指向该节点的子节点。
每个节点都有两个指针,一个指向左子节点,另一个指向右子节点。
2. 左子节点和右子节点:在二叉链表中,每个节点最多有两个子节点:左子节点和右子节点。
左子节点的指针指向节点的左子树,右子节点的指针指向节点的右子树。
3. 父节点和孩子节点:在一个二叉链表中,如果一个节点B是另一个节点A的子节点,则A被称为B的父节点,B被称为A的孩子节点。
4. 空节点:在二叉链表中,如果一个节点的父节点为空,则该节点被称为根节点。
如果一个节点的孩子节点为空,则该节点被称为叶节点。
二、基本操作1. 插入操作:插入操作是向二叉链表中添加一个新的节点。
新节点的父节点可以根据需要选择,可以是根节点或某个已存在的节点。
如果新节点的父节点是根节点,则该操作称为根插入;如果新节点的父节点是已存在的节点,则该操作称为插入到指定位置。
插入操作可以通过递归或迭代方式实现。
2. 删除操作:删除操作是从二叉链表中移除一个已存在的节点。
如果被删除的节点是叶节点,则可以直接将其从链表中移除;如果被删除的节点有孩子节点,则需要先找到其孩子节点的替换节点,并将其连接到被删除节点的位置。
删除操作同样可以通过递归或迭代方式实现。
3. 查找操作:查找操作是在二叉链表中查找一个特定的值或节点。
查找操作可以通过递归或迭代方式实现,时间复杂度为O(n),其中n为二叉链表的长度。
4. 遍历操作:遍历操作是对二叉链表中的所有节点进行访问。
常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
遍历操作可以通过递归或迭代方式实现。
5. 旋转操作:旋转操作是将二叉链表中的某个节点向左或向右移动一定的位置,以保持链表的平衡。
树-二叉树
信息学奥赛培训之『树——二叉树』树——二叉树为何要重点研究二叉树? 引 : 为何要重点研究二叉树 ? (1)二叉树的结构最简单,规律性最强; (2)可以证明,所有树都能转为唯一对应的二叉树,不失一般性。
一、二叉树基础1. 二叉树的定义 二叉树是一类非常重要的树形结构,它可以递归地定义如下: 二叉树 T 是有限个结点的集合,它或者是空集,或者由一个根结点以及分别称为左 子树和右子树的两棵互不相交的二叉树。
因此,二叉树的根可以有空的左子树或空的右子树,或者左、右子树均为空。
二叉树有 5 种基本形态,如图 1 所示。
图1 二叉树的 5 种基本形态在二叉树中,每个结点至多有两个儿子,并且有左、右之分。
因此任一结点的儿子 不外 4 种情况:没有儿子;只有一个左儿子;只有一个右儿子;有一个左儿子并且有一 个右儿子。
注意:二叉树与树和有序树 的区别 二叉树与度数不超过 2 的树不同,与度数不超过 2 的有序树也不同。
在有序树中,11如果将树中结点的各子树看成从左至右是有次序的,则称该树为有序树,否则称为无序树。
-1-信息学奥赛培训之『树——二叉树』虽然一个结点的儿子之间是有左右次序的,但若该结点只有一个儿子时,就无须区分其 左右次序。
而在二叉树中,即使是一个儿子也有左右之分。
例如图 2-1 中(a)和(b)是两棵 不同的二叉树。
虽然它们与图 2-2 中的普通树(作为无序树或有序树)很相似,但它们却 不能等同于这棵普通的树。
若将这 3 棵树均看作是有序树,则它们就是相同的了。
图2-1 两棵不同的二叉树图2-2 一棵普通的树由此可见,尽管二叉树与树有许多相似之处,但二叉树不是树的特殊情形。
不是 ..2. 二叉树的性质图3 二叉树性质1: 在二叉树的第 i 层上至多有 2 i −1 结点(i>=1)。
性质2: 深度为 k 的二叉树至多有 2 k − 1 个结点(k>=1)。
性质3: 对任何一棵二叉树 T,如果其终端结点数为 n0,度为 2 的结点数为 n2,则 n0=n2+1。
数据结构教材课后习题及参考答案习题 (10)[3页]
习题6一.填空题1.树中除根结点外,其他结点有且只有个直接前驱结点,但可以有个直接后继结点。
2.树中结点的度,是指结点拥有的个数;一棵具有n个结点的树,该树中所有结点的度数之和为。
3.深度为h的完全二叉树至少有个结点,至多有个结点,若按层序从1开始编号,则编号最小的叶子结点的编号是。
5.将一棵完全二叉树按层序从1进行编号,对编号为i的结点,如果有左孩子,则左孩子的编号应该是;如果有右孩子,则右孩子的编号应该是。
6.一棵完全二叉树有1001个结点,其深度是,叶子结点个数是。
78.树的先根遍历序列与其对应二叉树的遍历序列相同,树的后根遍历序列与其对应二叉树的遍历序列相同。
9.若二叉树共有n个结点,采用线索链表存储其线索二叉树,那么在所有存储结点里,一共有个指针域,其中有个指针是指向其孩子结点的,个指针是指向其前驱后继结点的。
指向前驱后继结点的指针称为。
10.哈夫曼树又称。
它是n个带权叶子结点构成的所有二叉树中,带权路径长度的二叉树。
11.哈夫曼树中,权值较大的叶结点一定离根结点。
由n个带权值的叶结点生成的哈夫曼树中共有个结点,其中有个分支结点。
12.哈夫曼树中不存在度为的结点。
二.选择题1.有关二叉树下列说法正确的是()A.二叉树的度为2 B.一棵二叉树的度可以小于2C.二叉树中至少有一个结点的度为2 D.二叉树中任何一个结点的度都为2 2.二叉树的第i层上最多含有结点数为()A.2i B.2i-1-1 C.2i-1D.2i-13.一棵具有1025个结点的二叉树的高度为( )。
A.11 B.10 C.11至1025之间D.10至1024之间4.一棵高度为5的二叉树,其结点总数为()。
A.6~17 B.5~16 C.6~32 D.5~315.若一棵二叉树具有10个度为2的结点,5个度为1的结点,则度为0的结点的个数是( )。
A.9 B.11 C.15 D.不能确定6.一棵完全二叉树具有600个结点,则它有( ) 个度为1的结点。
数据结构-二叉树的存储结构和遍历
return(p); }
建立二叉树
以字符串的形式“根左子树右子树”定义 一棵二叉树
1)空树 2)只含一个根 结点的二叉树 A 3)
B C
A
以空白字符“ ”表示
以字符串“A ”表示
D
以下列字符串表示 AB C D
建立二叉树 A B C C
T
A ^ B ^ C^ ^ D^
D
建立二叉树
Status CreateBiTree(BiTree &T) {
1 if (!T) return;
2 Inorder(T->lchild, visit); // 遍历左子树 3 visit(T->data); } // 访问结点 4 Inorder(T->rchild, visit); // 遍历右子树
后序(根)遍历
若二叉树为空树,则空操
根
左 子树
右 子树
作;否则, (1)后序遍历左子树; (2)后序遍历右子树; (3)访问根结点。
统计二叉树中结点的个数
遍历访问了每个结点一次且仅一次
设置一个全局变量count=0
将visit改为:count++
统计二叉树中结点的个数
void PreOrder (BiTree T){ if (! T ) return; count++; Preorder( T->lchild); Preorder( T->rchild); } void Preorder (BiTree T,void( *visit)(TElemType& e)) { // 先序遍历二叉树 1 if (!T) return; 2 visit(T->data); // 访问结点 3 Preorder(T->lchild, visit); // 遍历左子树 4 Preorder(T->rchild, visit);// 遍历右子树 }
《数据结构》期末复习题及参考答案 - 第6章 树和二叉树【HSH2013级】给学生
《数据结构》期末复习题及参考答案 - 第6章 树和二叉树一、 选择题1、在二叉树的第I 层(I≥1)上最多含有结点数为( )A. 2IB. 2I-1-1C. 2I-1D. 2I -12、深度为6的二叉树最多有( )个结点A .64 B.63 C.32 D.313、一棵树高为K 的完全二叉树至少有( )个结点A.2k –1B.2k-1 –1C.2k-1D.2 k4、有关二叉树下列说法正确的是( )A. 二叉树的度为2B. 一棵二叉树的度可以小于2C. 二叉树中至少有一个结点的度为2D. 二叉树中任何一个结点的度都为25、n 个结点的线索二叉树上含有的线索数为( )A. 2nB. n -lC. n +lD. n6、线性表和树的结构区别在于( )A .前驱数量不同,后继数量相同B .前驱数量相同,后继数量不同C .前驱和后继的数量都相同D .前驱和后继的数量都不同7、已知一算术表达式的中缀形式为 A+B*C-D/E ,后缀形式为ABC*+DE/-,则其前缀形式为( )A .-A+B*C/DE B. -A+B*CD/E C .-+*ABC/DE D. -+A*BC/DE8、设有一表示算术表达式的二叉树(见下图),它所表示的算术表达式是( )A. A*B+C/(D*E)+(F-G)B. (A*B+C)/(D*E)+(F-G)9、一棵具有 n 个结点的完全二叉树的树高度(深度)(符号⎣⎦x 表示取不大于x 的最大整数)是( )10、利用二叉链表存储树,则根结点的右指针是()。
11、已知一棵二叉树的前序遍历结果为ABCDEF,中序遍历结果为CBAEDF,则后序遍历的结果为()。
12、某二叉树中序序列为A,B,C,D,E,F,G,后序序列为B,D,C,A,F,G,E 则前序序列是:A.E,G,F,A,C,D,B B.E,A,C,B,D,G,F C.E,A,G,C,F,B,D D.上面的都不对13、若前序遍历二叉树的结果为序列A、B、C,则有_________棵不同的二叉树可以得到这一结果。
第五章二叉树
树为空
树为空
根的左右子 树都不空
二、二叉树的性质
第1层(根) 第2层 第3层
第4层
1、若层次从1开始,则第i层最多有2 i-1个结点 2、高度为h的二叉树最多有2h -1个结点 3、任何一棵二叉树,若叶子结点数为n0,度为2的结点数 为n2,则n0 = n2 + 1
5.2.2 二叉树的性质
二叉树具有下列重要性质: 性质1: 在二叉树的第i层上至多有2i-1个结点(i>=1)。
二叉树的二叉链表存储表示
Elem val(){return data;} void setVal(const Elem e){data=e;} inline BinTreeNode<Elem>* left(){return lchild;} inline BinTreeNode<Elem>* right(){return rchild;} void setLeft(BinTreeNode<Elem>* left){lchild=left;} void setRight(BinTreeNode<Elem>* right){rchild=right;} bool isLeaf()
Elem data; BinTreeNode * lchild; BinTreeNode * rchild; public:
BinTreeNode(){lchild=rchild=NULL;} BinTreeNode(Elem e,BinNodePtr*l=NULL,
BinNodePtr*r=NULL) {data=e; lchild=l; rchild=r;} ~BinTreeNode(){}
n0,度为2的结点数为n2,则n0=n2+1。
二叉链表法
二叉链表法二叉链表法是一种常用的二叉树存储结构。
在二叉链表法中,每个节点包含三个信息:数据、左子树指针和右子树指针。
通过将二叉树的每个节点用一个指针连接起来,可以方便地对二叉树进行遍历、查找和修改操作。
二叉链表法的定义如下:```pythonclass Node:def __init__(self, data):self.data = dataself.left = Noneself.right = Noneclass BinaryTree:def __init__(self, root):self.root = root```在二叉链表法中,root指向根节点。
每个节点通过left指针和right指针分别指向左子树和右子树。
叶子节点的left和right 指针都为空。
通过二叉链表法,可以轻松地实现二叉树的遍历算法。
其中包括先序遍历、中序遍历和后序遍历。
以下是这三种遍历算法的详细说明:1. 先序遍历:先访问根节点,然后按照先序遍历的顺序递归地遍历左子树和右子树。
先序遍历可以用递归方式实现,也可以使用栈进行迭代实现。
```pythondef preorder(node):if node is None:returnprint(node.data, end=" ")preorder(node.left)preorder(node.right)```2. 中序遍历:先按照中序遍历的顺序递归地遍历左子树,然后访问根节点,最后递归地遍历右子树。
中序遍历同样可以用递归方式实现,也可以使用栈进行迭代实现。
中序遍历的结果是按照节点值的大小升序排列的。
```pythondef inorder(node):if node is None:returninorder(node.left)print(node.data, end=" ")inorder(node.right)```3. 后序遍历:先按照后序遍历的顺序递归地遍历左子树和右子树,然后访问根节点。
二叉链表求算数表达式
二叉链表求算数表达式二叉链表是一种常见的数据结构,用于表示二叉树。
在算术表达式求值中,也可以利用二叉链表来表示算术表达式的结构,方便进行计算和操作。
二叉链表表示算术表达式的方式是将表达式转化为二叉树的形式。
其中,二叉树的叶子节点存储操作数,内部节点存储运算符。
通过遍历二叉树,可以按照特定的规则解释算术表达式并求值。
下面是一个示例,展示如何将算术表达式转化为二叉链表:算术表达式: 2 + 3 * 41. 将运算符和操作数转化为节点,并建立二叉链表:```+/ \2 */ \3 4```2. 通过遍历二叉链表,按照运算符的优先级求值。
首先,遍历左子树进行运算,得到:2然后,遍历右子树进行运算,得到:3 * 4 = 12最后,根据根节点的运算符进行运算,得到:2 + 12 = 14算术表达式的求值过程可以通过二叉链表的先序遍历来实现,具体步骤如下:1. 如果节点是叶子节点(操作数),返回操作数的值。
2. 如果节点是内部节点(运算符),获取左子树和右子树的值。
3. 根据运算符进行相应的运算,并返回结果。
示例的先序遍历过程如下:先序遍历:+ 2 * 3 41. 访问根节点:+2. 访问左子树:23. 访问右子树的左子树:*4. 访问右子树的左子树:35. 访问右子树的右子树:4经过先序遍历的过程,可以逐步解释算术表达式并求值。
二叉链表表示算术表达式的方法在编译原理中得到了广泛的应用。
通过将表达式转化为二叉树的形式,可以方便地进行运算和求值。
在实际应用中,可以使用栈来实现二叉链表表示的算术表达式的求值,具体步骤如下:1. 遍历表达式的每个字符。
2. 如果字符是操作数,将其转化为节点并入栈。
3. 如果字符是运算符,取栈顶的两个节点作为右子树和左子树,将运算符作为根节点,再入栈。
4. 最终栈中只会剩下一个节点,即根节点。
通过这种方式,可以将表达式转化为二叉链表,并计算出最终的结果。
总结起来,二叉链表可以用来表示算术表达式的结构,并进行求值。
《算法导论》读书笔记之第10章 基本数据结构之二叉树
《算法导论》读书笔记之第10章基本数据结构之二叉树摘要书中第10章10.4小节介绍了有根树,简单介绍了二叉树和分支数目无限制的有根树的存储结构,而没有关于二叉树的遍历过程。
为此对二叉树做个简单的总结,介绍一下二叉树基本概念、性质、二叉树的存储结构和遍历过程,主要包括先根遍历、中根遍历、后根遍历和层次遍历。
1、二叉树的定义二叉树(Binary Tree)是一种特殊的树型结构,每个节点至多有两棵子树,且二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒。
由定义可知,二叉树中不存在度(结点拥有的子树数目)大于2的节点。
二叉树形状如下下图所示:2、二叉树的性质(1)在二叉树中的第i层上至多有2^(i-1)个结点(i>=1)。
备注:^表示此方(2)深度为k的二叉树至多有2^k-1个节点(k>=1)。
(3)对任何一棵二叉树T,如果其终端结点数目为n0,度为2的节点数目为n2,则n0=n2+1。
满二叉树:深度为k且具有2^k-1个结点的二叉树。
即满二叉树中的每一层上的结点数都是最大的结点数。
完全二叉树:深度为k具有n个结点的二叉树,当且仅当每一个结点与深度为k的满二叉树中的编号从1至n的结点一一对应。
可以得到一般结论:满二叉树和完全二叉树是两种特殊形态的二叉树,满二叉树肯定是完全二叉树,但完全二叉树不不一定是满二叉树。
举例如下图是所示:(4)具有n个节点的完全二叉树的深度为log2n + 1。
3、二叉树的存储结构可以采用顺序存储数组和链式存储二叉链表两种方法来存储二叉树。
经常使用的二叉链表方法,因为其非常灵活,方便二叉树的操作。
二叉树的二叉链表存储结构如下所示:1 typedef struct binary_tree_node2 {3 int elem;4 struct binary_tree_node *left;5 struct binary_tree_node *right;6 }binary_tree_node,*binary_tree;举例说明二叉链表存储过程,如下图所示:从图中可以看出:在还有n个结点的二叉链表中有n+1个空链域。
数据结构实验报告-树(二叉树)
实验5:树(二叉树)(采用二叉链表存储)一、实验项目名称二叉树及其应用二、实验目的熟悉二叉树的存储结构的特性以及二叉树的基本操作。
三、实验基本原理之前我们都是学习的线性结构,这次我们就开始学习非线性结构——树。
线性结构中结点间具有唯一前驱、唯一后继关系,而非线性结构中结点的前驱、后继的关系并不具有唯一性。
在树结构中,节点间关系是前驱唯一而后继不唯一,即结点之间是一对多的关系。
直观地看,树结构是具有分支关系的结构(其分叉、分层的特征类似于自然界中的树)。
四、主要仪器设备及耗材Window 11、Dev-C++5.11五、实验步骤1.导入库和预定义2.创建二叉树3.前序遍历4.中序遍历5.后序遍历6.总结点数7.叶子节点数8.树的深度9.树根到叶子的最长路径10.交换所有节点的左右子女11.顺序存储12.显示顺序存储13.测试函数和主函数对二叉树的每一个操作写测试函数,然后在主函数用while+switch-case的方式实现一个带菜单的简易测试程序,代码见“实验完整代码”。
实验完整代码:#include <bits/stdc++.h>using namespace std;#define MAX_TREE_SIZE 100typedef char ElemType;ElemType SqBiTree[MAX_TREE_SIZE];struct BiTNode{ElemType data;BiTNode *l,*r;}*T;void createBiTree(BiTNode *&T){ElemType e;e = getchar();if(e == '\n')return;else if(e == ' ')T = NULL;else{if(!(T = (BiTNode *)malloc(sizeof (BiTNode)))){cout << "内存分配错误!" << endl;exit(0);}T->data = e;createBiTree(T->l);createBiTree(T->r);}}void createBiTree2(BiTNode *T,int u) {if(T){SqBiTree[u] = T->data;createBiTree2(T->l,2 * u + 1);createBiTree2(T->r,2 * u + 2); }}void outputBiTree2(int n){int cnt = 0;for(int i = 0;cnt <= n;i++){cout << SqBiTree[i];if(SqBiTree[i] != ' ')cnt ++;}cout << endl;}void preOrderTraverse(BiTNode *T) {if(T){cout << T->data;preOrderTraverse(T->l);preOrderTraverse(T->r);}}void inOrderTraverse(BiTNode *T) {if(T){inOrderTraverse(T->l);cout << T->data;inOrderTraverse(T->r);}}void beOrderTraverse(BiTNode *T){if(T){beOrderTraverse(T->l);beOrderTraverse(T->r);cout << T->data;}}int sumOfVer(BiTNode *T){if(!T)return 0;return sumOfVer(T->l) + sumOfVer(T->r) + 1;}int sumOfLeaf(BiTNode *T){if(!T)return 0;if(T->l == NULL && T->r == NULL)return 1;return sumOfLeaf(T->l) + sumOfLeaf(T->r);}int depth(BiTNode *T){if(!T)return 0;return max(depth(T->l),depth(T->r)) + 1;}bool LongestPath(int dist,int dist2,vector<ElemType> &ne,BiTNode *T) {if(!T)return false;if(dist2 == dist)return true;if(LongestPath(dist,dist2 + 1,ne,T->l)){ne.push_back(T->l->data);return true;}else if(LongestPath(dist,dist2 + 1,ne,T->r)){ne.push_back(T->r->data);return true;}return false;}void swapVer(BiTNode *&T){if(T){swapVer(T->l);swapVer(T->r);BiTNode *tmp = T->l;T->l = T->r;T->r = tmp;}}//以下是测试程序void test1(){getchar();cout << "请以先序次序输入二叉树结点的值,空结点用空格表示:" << endl; createBiTree(T);cout << "二叉树创建成功!" << endl;}void test2(){cout << "二叉树的前序遍历为:" << endl;preOrderTraverse(T);cout << endl;}void test3(){cout << "二叉树的中序遍历为:" << endl;inOrderTraverse(T);cout << endl;}void test4(){cout << "二叉树的后序遍历为:" << endl;beOrderTraverse(T);cout << endl;}void test5(){cout << "二叉树的总结点数为:" << sumOfVer(T) << endl;}void test6(){cout << "二叉树的叶子结点数为:" << sumOfLeaf(T) << endl; }void test7(){cout << "二叉树的深度为:" << depth(T) << endl;}void test8(){int dist = depth(T);vector<ElemType> ne;cout << "树根到叶子的最长路径:" << endl;LongestPath(dist,1,ne,T);ne.push_back(T->data);reverse(ne.begin(),ne.end());cout << ne[0];for(int i = 1;i < ne.size();i++)cout << "->" << ne[i];cout << endl;}void test9(){swapVer(T);cout << "操作成功!" << endl;}void test10(){memset(SqBiTree,' ',sizeof SqBiTree);createBiTree2(T,0);cout << "操作成功!" << endl;}void test11(){int n = sumOfVer(T);outputBiTree2(n);}int main(){int op = 0;while(op != 12){cout << "-----------------menu--------------------" << endl;cout << "--------------1:创建二叉树--------------" << endl;cout << "--------------2:前序遍历----------------" << endl;cout << "--------------3:中序遍历----------------" << endl;cout << "--------------4:后序遍历----------------" << endl;cout << "--------------5:总结点数----------------" << endl;cout << "--------------6:叶子节点数--------------" << endl;cout << "--------------7:树的深度----------------" << endl;cout << "--------------8:树根到叶子的最长路径----" << endl;cout << "--------------9:交换所有节点左右子女----" << endl;cout << "--------------10:顺序存储---------------" << endl;cout << "--------------11:显示顺序存储-----------" << endl;cout << "--------------12:退出测试程序-----------" << endl;cout << "请输入指令编号:" << endl;if(!(cin >> op)){cin.clear();cin.ignore(INT_MAX,'\n');cout << "请输入整数!" << endl;continue;}switch(op){case 1:test1();break;case 2:test2();break;case 3:test3();break;case 4:test4();break;case 5:test5();break;case 6:test6();break;case 7:test7();break;case 8:test8();break;case 9:test9();break;case 10:test10();break;case 11:test11();break;case 12:cout << "测试结束!" << endl;break;default:cout << "请输入正确的指令编号!" << endl;}}return 0;}六、实验数据及处理结果测试用例:1.创建二叉树(二叉链表形式)2.前序遍历3.中序遍历4.后序遍历5.总结点数6.叶子结点数7.树的深度8.树根到叶子的最长路径9.交换所有左右子女10.顺序存储七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议通过这次实验,我掌握了二叉树的顺序存储和链式存储,体会了二叉树的存储结构的特性,掌握了二叉树的树上相关操作。
第6章树和二叉树2
深度遍历策略
二叉树由根、左子树、右子树三部分组成
二叉树的遍历可以分解为: 访问根(D) 遍历左子树(L) 遍历右子树(R) 有六种遍历方法: D L R,L D R,L R D, D R L,R D L,R L D
A B C
D G
E
F
约定先左后右,有三种遍历方法: 分别称为先序遍历、中序遍历、后序遍历
6.2.3 二叉树的存储结构
二、二叉树的链式存储表示 1、二叉链表(P126) typedef struct BiTNode { lchild data rchild TElemType data; struct BiTNode *lchild, *rchild; // 左右孩子指针 } BiTNode, *BiTree; A B D
B D G E
C F
后序遍历(LRD)
后序遍历动态演示
A B D G
D, G, E, B, F, C, A
C
E F
2007-1 试题
对下图所示的二叉树进行后序遍历(左子树、 右子树、根结点)的结果是 (42) 。
5 2 4 6 3 1
(42)A. 5 2 3 4 6 1 C. 2 6 4 1 3 5
if (!StackEmpty(s)) { p=pop(s); visite(p->data); //访问根结点 p=p->rchild; //通过下一次循环实现右子树遍历 }//endif }//endwhile }//InOrderUnrec
6.3.1 遍历二叉树
后序遍历的非递归算法描述
后序遍历时,每遇到一个结点,先把它推入栈中,让PopTim=0。在遍历其 左子树前,改结点的PopTim=1,将其左孩子推入栈中。在遍历完左子树后,还 不能访问该结点,必须继续遍历右子树,此时改结点的PopTim=2,并把其右孩 子推入栈中。在遍历完右子树后,结点才退栈访问。
大数据结构树地测精彩试题二
习题六树和二叉树一、单项选择题1.以下说法错误的是 ( A )A.树形结构的特点是一个结点可以有多个直接前趋B.线性结构中的一个结点至多只有一个直接后继C.树形结构可以表达(组织)更复杂的数据D.树(及一切树形结构)是一种"分支层次"结构E.任何只含一个结点的集合是一棵树2.下列说法中正确的是 ( D )A.任何一棵二叉树中至少有一个结点的度为2B.任何一棵二叉树中每个结点的度都为2C.任何一棵二叉树中的度肯定等于2D.任何一棵二叉树中的度可以小于23.讨论树、森林和二叉树的关系,目的是为了( A )A.借助二叉树上的运算方法去实现对树的一些运算B.将树、森林按二叉树的存储方式进行存储C.将树、森林转换成二叉树D.体现一种技巧,没有什么实际意义4.树最适合用来表示 ( C )A.有序数据元素 B.无序数据元素C.元素之间具有分支层次关系的数据 D.元素之间无联系的数据5.若一棵二叉树具有10个度为2的结点,5个度为1的结点,则度为0的结点个数是( B )A.9 B.11 C.15 D.不确定6.设森林F中有三棵树,第一,第二,第三棵树的结点个数分别为M1,M2和M3。
与森林F 对应的二叉树根结点的右子树上的结点个数是( D )。
A.M1 B.M1+M2 C.M3 D.M2+M37.一棵完全二叉树上有1001个结点,其中叶子结点的个数是( E )A. 250 B. 500 C.254 D.505 E.以上答案都不对8.二叉树的第I层上最多含有结点数为( C )A.2I B. 2I-1-1 C. 2I-1 D.2I -110.一棵二叉树高度为h,所有结点的度或为0,或为2,则这棵二叉树最少有( B )结点A.2h B.2h-1 C.2h+1 D.h+111. 利用二叉链表存储树,则根结点的右指针是( B )。
A.指向最左孩子 B.指向最右孩子 C.空 D.非空12.已知一棵二叉树的前序遍历结果为ABCDEF,中序遍历结果为CBAEDF,则后序遍历的结果为( A )。
编写递归算法,求二叉链表表示的二叉树t的结点个数
编写递归算法,求二叉链表表示的二叉树t的结点个数二叉树是一种重要的数据结构,它主要用来存储和操作数据。
二叉树可以用二叉链表表示,它包含结点、左右子树指针和数据。
求二叉链表表示的二叉树t的结点个数,可以使用递归算法来实现。
首先,我们可以定义一个函数NodeCount(t)用于求二叉树t的结点个数,这个函数需要传入一个二叉树t作为参数,它的返回值是该二叉树t的结点个数。
实现NodeCount(t)函数的原理是,如果t是一棵空树,则t的结点个数为0;如果t不是一棵空树,则t的结点个数为t 的左子树的结点数加上t的右子树的结点数再加1,即:NodeCount(t)=NodeCount(t->lchild)+NodeCount(t->rchild)+1这里NodeCount(t->lchild)和NodeCount(t->rchild)的值又是递归的调用NodeCount(t)函数的结果,因此上面的表达式可以简化为:NodeCount(t)=NodeCount(t->lchild)+NodeCount(t->rchild)也就是说,我们可以用递归的方式来求二叉树t的结点个数,每次调用NodeCount(t)函数,它会递归地求出t的左右子树的结点个数,然后将它们相加,最后加上1,即可得到t的结点个数。
下面,我们用C语言来实现NodeCount(t)函数:int NodeCount(struct TreeNode *t) { if (t == NULL)return 0; else return NodeCount(t->lchild) + NodeCount(t->rchild) + 1;}递归算法是一种非常重要的算法,它能够很方便地解决一些复杂的问题。
求二叉链表表示的二叉树t的结点个数,也可以使用递归算法来实现,它的基本原理是,每次调用NodeCount(t)函数,它会递归地求出t的左右子树的结点个数,然后将它们相加,最后加上1,即可得到t的结点个数。
第六章 树与二叉树
森林的遍历
(4) 广度优先遍历(层次序 遍历) :
数据结构
若森林F为空,返回; 否则 依次遍历各棵树的根 结点; 依次遍历各棵树根结 点的所有子女; 依次遍历这些子女结 森林的二叉树表示 点的子女结点。
45
二叉树的计数 由二叉树的前序序列和中序序列可唯 一地确定一棵二叉树。例, 前序序列 { ABHFDECKG } 和中序序列 { HBDFAEKCG }, 构造二叉树过程如 下:
三个结点构成的不同的二叉树
8
用二 叉 树 表达实际问题
例2 双人比赛的所有可能的结局
开始
甲
开局连赢两局 或五局三胜
乙
甲
甲 甲 乙
乙
乙 甲 乙 甲 甲 乙
甲
乙 甲
乙
乙
甲
乙甲
乙
甲
乙 甲 乙
二叉树的性质
数据结构
性质1 若二叉树的层次从1开始, 则在二叉树的 第 i 层最多有 2i -1个结点。(i 1) [证明用数学归纳法] 性质2 高度为k的二叉树最多有 2k-1个结点。 (k 0) [证明用求等比级数前k项和的公式]
前序遍历二叉树算法的框架是 若二叉树为空,则空操作; 否则 – 访问根结点 (V); – 前序遍历左子树 (L); – 前序遍历右子树 (R)。
遍历结果 -+a*b-cd/ef
27
数据结构
后序遍历 (Postorder Traversal)
后序遍历二叉树算法的框架是 若二叉树为空,则空操作; 否则 – 后序遍历左子树 (L); – 后序遍历右子树 (R); – 访问根结点 (V)。
数据结构
36
左子女-右兄弟表示法 第一种解决方案
二叉树的二叉链表存储及基本操作
二叉树的二叉链表存储及基本操作《二叉树的二叉链表存储及基本操作》一、二叉树的二叉链表表示及存储1.定义二叉树的二叉链表存储表示是把一个二叉树存放在计算机中的一种表示形式,它是由一组以结点对象为元素的链表构成的,结点对象中包括数据域和结构域。
数据域存放结点的数据元素;结构域由两个指针域组成,其中一个指向左孩子,另一个指向右孩子。
2.存储形式二叉树的二叉链表存储表示可以用如下的存储形式表示:typedef struct BTNode {TElemType data; // 结点的数据域struct BTNode *lchild; // 指向左孩子的指针域struct BTNode *rchild; // 指向右孩子的指针域} BTNode; // 树结点的定义typedef BTNode *BiTree; // 定义二叉树的指针类型3.空的二叉树把一个指向树结点的指针设为NULL,称为一个空的二叉树。
一般在某个树被销毁后,都要把该树设置成空树。
二、二叉树的基本操作1.求二叉树的结点数要求二叉树的结点数,可以用递归的方法求解。
求n个结点的二叉树的结点数,可以先求出它的左子树结点数,右子树结点数,再加上根结点的数量就得到了结点数。
// 求二叉树的结点数int CountBTNode(BiTree T){if (T == NULL) // 空树,结点数为0return 0;else // 左子树结点数 + 右子树结点数 + 1return CountBTNode(T -> lchild) + CountBTNode(T -> rchild) + 1;}2.求二叉树叶结点数要求二叉树叶结点数,也可以用递归的方法求解。
当一个结点的左子树为空树,右子树也为空树时,它就是一个叶结点,则叶结点数加1;如果结点不是叶结点,则继续求它的左子树叶结点数和右子树叶结点数,再把它们加起来就是该二叉树的叶结点数。
// 求二叉树叶结点数int CountBTLeaf(BiTree T){if (T == NULL) // 空树,叶结点数为0return 0;else if (T -> lchild == NULL && T -> rchild == NULL) //判读是否是叶结点return 1;else // 左子树叶结点数 + 右子树叶结点数return CountBTLeaf(T -> lchild) + CountBTLeaf(T -> rchild);}3.求二叉树深度要求二叉树深度,也可以用递归的方法求解。
华中科技大学数据结构试题及答案
数据结构试题及答案一.是非题(每题1分共10分)1. 线性表的链式存储结构优于顺序存储结构。
F2. 栈和队列也是线性表。
如果需要,可对它们中的任一元素进行操作。
F3.字符串是数据对象特定的线性表。
T4.在单链表P指针所指结点之后插入S结点的操作是:P->next= S ; S-> next = P->next; F5.一个无向图的连通分量是其极大的连通子图。
T6.邻接表可以表示有向图,也可以表示无向图。
T7.假设B是一棵树,B′是对应的二叉树。
则B的后根遍历相当于B′的中序遍历。
T8.通常,二叉树的第i层上有2i-1个结点。
F9.对于一棵m阶的B-树,树中每个结点至多有m 个关键字。
除根之外的所有非终端结点至少有ém/2ù个关键字。
F10.对于任何待排序序列来说,快速排序均快于起泡排序。
F 二.选择题(每题2分共28分)1.在下列排序方法中,(c )方法平均时间复杂度为0(nlogn),最坏情况下时间复杂度为0(n2);( d )方法所有情况下时间复杂度均为0(nlogn)。
a. 插入排序b. 希尔排序c. 快速排序d. 堆排序2. 在有n个结点的二叉树的二叉链表表示中,空指针数为(b )。
a.不定b.n+1c.nd.n-13. 下列二叉树中,(a )可用于实现符号不等长高效编码。
a.最优二叉树b.次优查找树c.二叉平衡树d.二叉排序树4. 下列查找方法中,(a )适用于查找有序单链表。
a.顺序查找b.二分查找c.分块查找d.哈希查找5. 在顺序表查找中,为避免查找过程中每一步都检测整个表是否查找完毕,可采用(a )方法。
a.设置监视哨b.链表存贮c.二分查找d.快速查找6. 在下列数据结构中,( c )具有先进先出特性,( b )具有先进后出特性。
a.线性表b.栈c.队列d.广义表7.具有m个结点的二叉排序树,其最大深度为(f ),最小深度为(b )。
a. log 2 mb. └ log2 m ┘ +1c. m/2d .┌ m/2 ┐ -1 e. ┌ m/2 ┐ f. m8.已知一组待排序的记录关键字初始排列如下:56,34,58,26,79,52,64,37,28,84,57。
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====实习报告二“二叉树的二叉链表表示”演示程序==== (一)、程序的功能和特点1. 程序功能:利用链表对非线性二叉树进行存储表示和访问。
能够创建二叉树,并且能够按前序遍历显示输出所创建的二叉树。
2. 程序特点:采用java面向对象语言,对二叉树用二叉链表用类进行封装。
能够创建二叉树,并且能够按前序遍历显示输出所创建的二叉树。
(二)、程序的算法设计算法一:“按前序遍历方式建立二叉树”算法:1.【逻辑结构与存储结构设计】逻辑结构:非线性结构。
存储结构:链式存储结构。
头指针bt链式二叉树的二叉链表表示示意图2.3.【算法设计】创建二叉链表文字说明:(1).首先按前序输入二叉树。
(2).判断是否是封闭结点的标识,如果不是则创建二叉链表,递归生成其左右子树。
(3).如果是封闭结点标识则结束;(4).插入成功返回二叉链表的头指针。
4.【高级语言代码】//按前序遍历方式建立二叉树public BinTreeNode preOrderCreate ( BinTreeNode p ) {double item=0.0;System.out.println("按照前序遍历次序每次输入一个结点值。
");try { /* 键盘接受一个double数 */BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));item=Double.parseDouble(br.readLine());} catch(IOException e){}if ( item != RefValue ) { //读入的不是参照值p=new BinTreeNode(item);p.leftChild=preOrderCreate(p.leftChild); //递归生成左子树p.rightChild=preOrderCreate(p.rightChild); //递归生成右子树//实参是空二叉树,得到返回的子二叉树}else//读入的是参照数p=null; //封闭叶子结点return p; //返回二叉树p}}算法二:“按前序遍历方式输出二叉树”算法:1.【逻辑结构与存储结构设计】逻辑结构:非线性结构。
存储结构:链式存储结构。
结构如图所示:Array2.【基本操作设计】3.【算法设计】文字说明:(1).首先取链表元素判断链表是否为空。
(2).链表非空先输出该结点的值,在递归调用该方法输出其左右子树。
(3).链表为空则结束,结束退出。
4.【高级语言代码】//按前序遍历方式输出二叉树public void preOrderTraverse (BinTreeNode p) {if ( p != null ) { //输出根结点数据域System.out.print(" "+p.GetData());//递归输出p的左子树preOrderTraverse ( p.leftChild );//递归输出p的右子树preOrderTraverse (p.rightChild );}}(三)、程序中类的设计“BinTreeNode”类:1.【逻辑结构与存储结构】逻辑结构:非线性结构。
存储结构:链式存储结构。
二叉链表也可以带头结点的方式存放,如图(b)所示。
头指针bt链式二叉树的二叉链表表示示意图2.【主要成员变量说明】主要成员变量有:data:为结点的数据域,为double类型变量。
用于存放节点的数据。
leftChild,rightChild:为节点的指针域,为BinTreeNode类型变量,存放结点的指向下一个节点的指针。
结构如图所示:3.【主要成员方法说明】public BinTreeNode ( double item):为BinTreeNode的构造函数:一个叶子结点。
参数为该结点的数据。
public BinTreeNode ( double item, BinTreeNode left,BinTreeNode right):构造函数:非一个叶子结点。
含有三个参数,分别为该结点的数据,左子树和右子树。
public double GetData():返回数据域的值。
4.【高级语言代码】///定义“二叉链表结点”类class BinTreeNode {private double data; //结点数据域BinTreeNode leftChild; //结点左右指针域BinTreeNode rightChild;//构造函数:一个叶子结点public BinTreeNode ( double item) {data=item; //左右指针域自动为null}//构造函数:一个非叶子结点public BinTreeNode ( double item,BinTreeNode left,BinTreeNode right) {data=item;leftChild=left;rightChild=right;}//返回结点数据域的值public double GetData() {return data;}} //定义“二叉链表结点”类完毕“cBinaryTree”类:1.【逻辑结构与存储结构】逻辑结构:非线性结构。
存储结构:链式存储结构。
二叉链表可以有不带头结点(a)和带都结点(b)。
头指针bt(a) 带头指针的二叉链表2.【主要成员变量说明】主要成员变量为:root:表示根节点,为BinTreeNode类型。
RefValue:参照值为double类型。
3.【主要成员方法说明】public cBinaryTree ( double v):构造函数:建立一棵空树,并设定参照值。
public void CreateBinTree() :以root为根建立二叉树。
public BinTreeNode preOrderCreate ( BinTreeNode p,String s) :按前序遍历方式建立二叉树。
public BinTreeNode GetRoot():得到二叉树的根。
public void preOrderTraverse (BinTreeNode p):前序遍历方式输出二叉树。
public static void main(String []args) :主函数。
4.【高级语言代码】//***********定义“二叉链表”类*********public class cBinaryTree {private BinTreeNode root; //根节点private double RefValue; //参照值:在建立二叉树之前,//给定一个结点数据域中不可能出现的数,//用来标记二叉树的一条分支到此封闭。
//构造函数:建立一棵空树,并设定参照值public cBinaryTree ( double v) {RefValue=v;root=null;}//以root为根建立二叉树public void CreateBinTree(){root=preOrderCreate(root); //实参是空二叉树//根root得到返回的二叉树根节点}//按前序遍历方式建立二叉树public BinTreeNode preOrderCreate ( BinTreeNode p ) {double item=0.0;System.out.println("按照前序遍历次序每次输入一个结点值。
");try { /* 键盘接受一个double数 */BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));item=Double.parseDouble(br.readLine());} catch(IOException e){}if ( item != RefValue ) { //读入的不是参照值p=new BinTreeNode(item);p.leftChild=preOrderCreate(p.leftChild); //递归生成左子树p.rightChild=preOrderCreate(p.rightChild); //递归生成右子树//实参是空二叉树,得到返回的子二叉树}else//读入的是参照数p=null; //封闭叶子结点return p; //返回二叉树p}//输出以root为根的二叉树public void OutputBinTree(){preOrderTraverse(root);}//按前序遍历方式输出二叉树public void preOrderTraverse (BinTreeNode p) {if ( p != null ) { //输出根结点数据域System.out.print(" "+p.GetData());//递归输出p的左子树preOrderTraverse ( p.leftChild );//递归输出p的右子树preOrderTraverse (p.rightChild );}}//主函数public static void main(String []args) {//定义一棵二叉树,参照值为-1cBinaryTree s=new cBinaryTree(-1.0);s.CreateBinTree();s.OutputBinTree();}} //定义“二叉链表”类完毕(四)、程序的输入输出和运行结果截屏程序运行结果截屏:。