数据结构实验报告-树与二叉树

福建农林大学计算机与信息学院实验报告
树与二叉树
一、实验目的和要求
1)进一步掌握指针变量、动态变量的含义。

2)掌握二叉树的结构特性及各种存储结构的特点及适用范围。

3)掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。

4)熟悉各种存储结构的特征及如何应用树结构解决具体问题。

二、实验内容和原理
实验内容：
编写程序实现交换二叉树中所有结点的左右子树的算法。

实验原理：
【问题描述】建立一棵二叉树，按层次遍历该二叉树，并实现将二叉树中所有结点的左右子树交换，显示其结果。

【基本要求】从键盘接受输入点（按层次遍历顺序），以“#”号结束，以二叉链表作为存储结构，将其二叉树中所有结点的左右子树交换，并将结果输出。

【实现】交换二叉树中所有结点的左右子树的具体步骤如下:
①将根结点进指针栈seqstack;
②当指针栈不空时，从栈顶取结点，如果此结点的左右孩子不为
空，则把其左右孩子交换，然后再分别将其左右孩子进栈；
③反复执行步骤②，直至指针栈为空时止。

三、实验环境
Windows XP系统
visual c++6.0
四、算法描述及实验步骤
#include "stdio.h"
#include"stdlib.h"
#define MAXSIZE 100
typedef char elemtype;
typedef struct btnode
{elemtype data;
struct btnode *lchild, *rchild;
}bitnode ,*bitree;
typedef struct nodd
{bitree addr;
int parent;
}sequre;
bitree ins_node (bitree s,bitree t);
void print_tree(bitree t);
bitree creat_ordbt();
sequre seq[MAXSIZE];
void swap(bitree tree);
int n=0;
void main()
{bitree tree;
tree=creat_ordbt();
swap(tree);
printf("输出交换后的二叉树\n");
print_tree(tree);
}
bitree creat_ordbt()
{bitree t,s;
elemtype x;
t=NULL;
printf("请按层次输入结点1的值(以#号结束，0号为空的结点)："); scanf("%c",&x);
getchar();
while(x!='#')
{n++;
if(x!='0')
{s=(bitree)malloc(sizeof(bitnode));
s->data=x;
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
seq[n].addr=s;
t=ins_node(s,t);
}
else
seq[n].addr=NULL;
printf("请输入结点%d的值(以#号结束，0号为空的结点)：",n+1); x=getchar();
getchar();
}
return t;
}
bitree ins_node(bitree s,bitree t)
{int kk;
if(n==1)
t=s;
else
{kk=n/2;
if(n%2==0)
seq[kk].addr->lchild=s;
else
seq[kk].addr->rchild=s;
}
return t;
}
void print_tree(bitree t)
{int i,j,k,nn,start,head,rear;
sequre seqq[MAXSIZE];
bitree p;
if (t==NULL)
return ;
head=0;nn=rear=0;
seqq[rear].addr=t;
for(;head<=rear&&nn<MAXSIZE;head++)
{p=seqq[head].addr;
if(p->lchild=NULL)
seqq[++rear].addr=p->lchild;
if(p->lchild!=NULL)
seqq[++rear].addr=p->rchild;
}
for(head=0,j=0,k=1;head<=rear;)
{printf("\n第%d层数据:",j);
for(i=0,start=head;head<start+k;head++) {printf("%c ",seqq[head].addr->data);
if(seqq[head].addr->lchild==NULL)
i=i-1;
if(seqq[head].addr->rchild==NULL)
i=i-1;
}
k=k*2+i;j++;
}
}
void swap(bitree root)
{int top;
bitree temp,stack[MAXSIZE];
if(root!=NULL)
{top=1;
stack[top]=root;
do
{root=stack[top];
top=top-1;
if((root->lchild!=NULL)||(root->rchild!=NULL)) {temp=root->lchild;
root->lchild=root->rchild;
root->rchild=temp;
}
if(root->lchild!=NULL)
{top++;
stack[top]=root->lchild;
}
if(root->rchild!=NULL)
{top++;
stack[top]=root->rchild;
}
}while(top!=0);
}
}
五、调试过程
六、实验结果
七、总结
1）进一步掌握指针变量、动态变量的含义。

2）掌握二叉树的结构特性及各种存储结构的特点及适用范围。

3）掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。

4）熟悉各种存储结构的特征及如何应用树结构解决具体问题。