数据结构二叉树报告

数据结构二叉树报告

题目：编制一个可执行二叉树操作的程序

一、需求分析

1．本演示程序演示了输入缓冲区的执行过程，需要输入的包括字符和选择字符，字符则可以随意输入，特别强调字符“*”为特殊的定义字符，程序最低层节点值为“*”，字符的输入以一个“回车符”为结束标志的字符串。

2．演示程序的输出以用户和计算机对话的方式进行，即在计算机终端上显示“提示信息”后，由客户通过键盘输入数据并执行相应的命令；客户的输入数据和计算机的运算结果显示在其后。

3．程序采用二叉树进行数据的存储和操作，二叉树的遍历采用先序遍历法，输入需要建立的二叉树的节点值，程序会自动计算出其所需，本程序同时支持循环使用，程序运行后的结果作为依据。

4．测试数据：

输入数据：abc**d**e*f**

预计结果：

先序递归遍历：abcdef

中序非递归遍历：cbdaef

后序递归遍历：cdbfea

按层次遍历：abecdf

度为一结点个数：1

树的深度：3

5．程序的执行命令：

（1）创建二叉树

（2）递归算法先序遍历二叉树

（3）非递归算法中序遍历二叉树

（4）递归算法后序遍历二叉树

（5）求二叉树叶子结点个数

（6）按层次遍历二叉树

（7）求二叉树树深

二、概要设计

1．设定二叉树的抽象数据类型定义为：

ADT btree {

数据对象：D={a(i)|a(i)∈IntSet,i=1,2,3…,n,n≥0}

数据关系：R(1)={ ﹤a(i-1),a(i)﹥| a(i-1),a(i)∈D,i=1,2,…..,n}

基本操作：

btree creat(&T)

操作结果：创建一个二叉树

perorder(T)

初始条件：二叉树存在

操作结果：递归先序遍历二叉树

incorder(T)

初始条件：二叉树存在

操作结果：非递归中序遍历二叉树,同时计算出度为1节点个数 postorder(T)

初始条件：二叉树存在

操作结果：递归后序遍历二叉树

traverse(T)

初始条件：二叉树存在

操作结果：按层次遍历二叉树

depth(T)

初始条件：二叉树存在

操作结果：求二叉树树深

} ADT btree

2. 队列的数据抽象类型：

初始化一个带头结点的队列

initqueue(q)

操作结果：初始化一个带头结点的队列

enqueue(&q, T)

初始条件：队列存在

操作结果：入队列

dequeue(&q, &T)

初始条件：队列存在

操作结果：出队列

queueempty(q)

初始条件：队列存在

操作结果：判断队列是否为空

3．本程序包含三个个模块：

（1）主程序模块：

void main()

{

调用命令；

执行运算；

输出结果；

循环使用；

}

（2）二叉树模块：实现二叉树数据抽象类型

（3）队列模块：执行层次遍历操作等

各个模块的调用关系图：

三、详细设计

1．二叉树结构类型

typedef struct btnode

{

char data;

struct btnode *lchild;

struct btnode *rchild;

}btree

2．二叉树的基本操作设置：

btree creat(&T)

// 初始化，创建二叉树T perorder()

//递归先序遍历二叉树T inorder(T)

// 非递归中序遍历二叉树T

//计算叶子结点个数并返回其值postorder(T)

// 递归后序遍历二叉树T traverse(T)

// 对二叉树T进行层次遍历

int depth(btree *t)

//求二叉树的树深

3．队列的基本操作设置：

initqueue(q)

// 初始化一个带头结点的队列

enqueue(&q, T)

// 入队列

dequeue(&q, &T)

// 出队列

queueempty(q) 主程序模块二叉树模块队列模块

// 判断队列是否为空

其中部分操作的算法：

void creat(bitree &T)

// 创建二叉树

{

if(ch=='*')

T=NULL;

else

{

T=(bitree)malloc(sizeof(bitnode));

if(T==NULL)

exit(OVERFLOW);

T->data=ch;

creat(T->lch);

creat(T->rch);

}

void perorder (bitree T)

//先序遍历

{

if (T)

{

printf("%c ",T->data);

perorder(T->lch);

perorder(T->rch);

}

}

void incorder(bitree T)

//中序非递归遍历

{

bool boolean;

boolean=1;

do

{

while(p)

{

if((p->rch==NULL&&p->lch!=NULL)||(p->rch!=NULL&&p->lch==NULL))

m++;

s[top]=p;

top++;

p=p->lch;