方案一:二叉树的建立和遍历具体内容:先生成一棵二叉树,

合集下载

二叉树的建立与基本操作

二叉树的建立与基本操作

二叉树的建立与基本操作二叉树是一种特殊的树形结构,它由节点(node)组成,每个节点最多有两个子节点。

二叉树的基本操作包括建立二叉树、遍历二叉树、查找二叉树节点、插入和删除节点等。

本文将详细介绍二叉树的建立和基本操作,并给出相应的代码示例。

一、建立二叉树建立二叉树有多种方法,包括使用数组、链表和前序、中序、后序遍历等。

下面以使用链表的方式来建立二叉树为例。

1.定义二叉树节点类首先,定义一个二叉树节点的类,包含节点值、左子节点和右子节点三个属性。

```pythonclass Node:def __init__(self, value):self.value = valueself.left = Noneself.right = None```2.建立二叉树使用递归的方法来建立二叉树,先构造根节点,然后递归地构造左子树和右子树。

```pythondef build_binary_tree(lst):if not lst: # 如果 lst 为空,则返回 Nonereturn Nonemid = len(lst) // 2 # 取 lst 的中间元素作为根节点的值root = Node(lst[mid])root.left = build_binary_tree(lst[:mid]) # 递归构造左子树root.right = build_binary_tree(lst[mid+1:]) # 递归构造右子树return root```下面是建立二叉树的示例代码:```pythonlst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]root = build_binary_tree(lst)```二、遍历二叉树遍历二叉树是指按照其中一规则访问二叉树的所有节点,常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。

1.前序遍历前序遍历是指先访问根节点,然后访问左子节点,最后访问右子节点。

```pythondef pre_order_traversal(root):if root:print(root.value) # 先访问根节点pre_order_traversal(root.left) # 递归访问左子树pre_order_traversal(root.right) # 递归访问右子树```2.中序遍历中序遍历是指先访问左子节点,然后访问根节点,最后访问右子节点。

数据结构实验五(二叉树的建立及遍历)题目和源程序

数据结构实验五(二叉树的建立及遍历)题目和源程序

实验5:二叉树的建立及遍历(第十三周星期三7、8节)一、实验目的1.学会实现二叉树结点结构和对二叉树的基本操作。

2.掌握对二叉树每种操作的具体实现,学会利用递归方法编写对二叉树这种递归数据结构进行处理的算法。

二、实验要求1.认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。

2.编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。

3.整理并上交实验报告。

三、实验内容1.编写程序任意输入二叉树的结点个数和结点值,构造一棵二叉树,采用三种递归遍历算法(前序、中序、后序)对这棵二叉树进行遍历并计算出二叉树的高度。

2 .编写程序生成下面所示的二叉树,并采用中序遍历的非递归算法对此二叉树进行遍历。

四、思考与提高1.如何计算二叉链表存储的二叉树中度数为1的结点数?2.已知有—棵以二叉链表存储的二叉树,root指向根结点,p指向二叉树中任一结点,如何求从根结点到p所指结点之间的路径?/*----------------------------------------* 05-1_递归遍历二叉树.cpp -- 递归遍历二叉树的相关操作* 对递归遍历二叉树的每个基本操作都用单独的函数来实现* 水上飘2009年写----------------------------------------*/// ds05.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include <iostream>typedef char ElemType;using namespace std;typedef struct BiTNode {ElemType data;//左右孩子指针BiTNode *lchild, *rchild;}BiTNode, *BiTree;//动态输入字符按先序创建二叉树void CreateBiTree(BiTree &T) {char ch;ch = cin.get();if(ch == ' ') {T = NULL;}else {if(ch == '\n') {cout << "输入未结束前不要输入回车,""要结束分支请输入空格!" << endl;}else {//生成根结点T = (BiTNode * )malloc(sizeof(BiTNode));if(!T)cout << "内存分配失败!" << endl;T->data = ch;//构造左子树CreateBiTree(T->lchild);//构造右子树CreateBiTree(T->rchild);}}}//输出e的值ElemType PrintElement(ElemType e) { cout << e << " ";return e;}//先序遍历void PreOrderTraverse(BiTree T) { if (T != NULL) {//打印结点的值PrintElement(T->data);//遍历左孩子PreOrderTraverse(T->lchild);//遍历右孩子PreOrderTraverse(T->rchild);}}//中序遍历void InOrderTraverse(BiTree T) {if (T != NULL) {//遍历左孩子InOrderTraverse(T->lchild);//打印结点的值PrintElement(T->data);//遍历右孩子InOrderTraverse(T->rchild);}}//后序遍历void PostOrderTraverse(BiTree T) { if (T != NULL) {//遍历左孩子PostOrderTraverse(T->lchild);//遍历右孩子PostOrderTraverse(T->rchild);//打印结点的值PrintElement(T->data);}}//按任一种遍历次序输出二叉树中的所有结点void TraverseBiTree(BiTree T, int mark) {if(mark == 1) {//先序遍历PreOrderTraverse(T);cout << endl;}else if(mark == 2) {//中序遍历InOrderTraverse(T);cout << endl;}else if(mark == 3) {//后序遍历PostOrderTraverse(T);cout << endl;}else cout << "选择遍历结束!" << endl;}//输入值并执行选择遍历函数void ChoiceMark(BiTree T) {int mark = 1;cout << "请输入,先序遍历为1,中序为2,后序为3,跳过此操作为0:";cin >> mark;if(mark > 0 && mark < 4) {TraverseBiTree(T, mark);ChoiceMark(T);}else cout << "此操作已跳过!" << endl;}//求二叉树的深度int BiTreeDepth(BiTNode *T) {if (T == NULL) {//对于空树,返回0并结束递归return 0;}else {//计算左子树的深度int dep1 = BiTreeDepth(T->lchild);//计算右子树的深度int dep2 = BiTreeDepth(T->rchild);//返回树的深度if(dep1 > dep2)return dep1 + 1;elsereturn dep2 + 1;}}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){BiTNode *bt;bt = NULL; //将树根指针置空cout << "输入规则:" << endl<< "要生成新结点,输入一个字符,""不要生成新结点的左孩子,输入一个空格,""左右孩子都不要,输入两个空格,""要结束,输入多个空格(越多越好),再回车!"<< endl << "按先序输入:";CreateBiTree(bt);cout << "树的深度为:" << BiTreeDepth(bt) << endl;ChoiceMark(bt);return 0;}/*----------------------------------------* 05-2_构造二叉树.cpp -- 构造二叉树的相关操作* 对构造二叉树的每个基本操作都用单独的函数来实现* 水上飘2009年写----------------------------------------*/// ds05-2.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include <iostream>#define STACK_INIT_SIZE 100 //栈的存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 10 //存储空间分配增量typedef char ElemType; //元素类型using namespace std;typedef struct BiTNode {ElemType data; //结点值BiTNode *lchild, *rchild; //左右孩子指针}BiTNode, *BiTree;typedef struct {BiTree *base; //在栈构造之前和销毁之后,base的值为空BiTree *top; //栈顶指针int stacksize; //当前已分配的存储空间,以元素为单位}SqStack;//构造一个空栈void InitStack(SqStack &s) {s.base = (BiTree *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(BiTree));if(!s.base)cout << "存储分配失败!" << endl;s.top = s.base;s.stacksize = STACK_INIT_SIZE;}//插入元素e为新的栈顶元素void Push(SqStack &s, BiTree e) {//栈满,追加存储空间if ((s.top - s.base) >= s.stacksize) {s.base = (BiTree *)malloc((STACK_INIT_SIZE+STACKINCREMENT) * sizeof(BiTree));if(!s.base)cout << "存储分配失败!" << endl;s.top = s.base + s.stacksize;s.stacksize += STACK_INIT_SIZE;}*s.top++ = e;}//若栈不空,则删除s的栈顶元素,并返回其值BiTree Pop(SqStack &s) {if(s.top == s.base)cout << "栈为空,无法删除栈顶元素!" << endl;s.top--;return *s.top;}//按先序输入字符创建二叉树void CreateBiTree(BiTree &T) {char ch;//接受输入的字符ch = cin.get();if(ch == ' ') {//分支结束T = NULL;} //if' 'endelse if(ch == '\n') {cout << "输入未结束前不要输入回车,""要结束分支请输入空格!(接着输入)" << endl;} //if'\n'endelse {//生成根结点T = (BiTNode * )malloc(sizeof(BiTree));if(!T)cout << "内存分配失败!" << endl;T->data = ch;//构造左子树CreateBiTree(T->lchild);//构造右子树CreateBiTree(T->rchild);} //Create end}//输出e的值,并返回ElemType PrintElement(ElemType e) {cout << e << " ";return e;}//中序遍历二叉树的非递归函数void InOrderTraverse(BiTree p, SqStack &S) {cout << "中序遍历结果:";while(S.top != S.base || p != NULL) {if(p != NULL) {Push(S,p);p = p->lchild;} //if NULL endelse {BiTree bi = Pop(S);if(!PrintElement(bi->data))cout << "输出其值未成功!" << endl;p = bi->rchild;} //else end} //while endcout << endl;}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){BiTNode *bt;SqStack S;InitStack(S);bt = NULL; //将树根指针置空cout << "老师要求的二叉树序列(‘空’表示空格):""12空空346空空空5空空,再回车!"<< endl << "请按先序输入一个二叉树序列(可另输入,但要为先序),""无左右孩子则分别输入空格。

二叉树的创建和初始化步骤

二叉树的创建和初始化步骤

二叉树的创建和初始化步骤一、确定二叉树的节点数首先,我们需要确定二叉树中节点的数量。

这可以通过输入用户的需求来确定,或者根据具体的问题背景和数据结构要求来确定。

二、确定节点的值接下来,我们需要为每个节点分配一个唯一的值。

这些值可以是数字、字符或其他数据类型,具体取决于我们的需求和应用场景。

三、创建根节点在确定了节点数和节点值之后,我们可以开始创建二叉树的根节点。

根节点是二叉树中最重要的节点,它没有父节点,并且存储了整个二叉树的信息。

四、初始化二叉树接下来,我们需要初始化二叉树。

这包括为每个节点分配内存空间,并将其初始化为一个空节点。

在初始化过程中,我们需要为每个节点分配一个唯一的位置,以便后续的插入和删除操作。

五、构建左子树接下来,我们需要构建二叉树的左子树。

这可以通过递归地插入节点来完成。

在插入节点时,我们需要判断节点的左子节点是否为空,如果不为空则插入到右子树中。

在构建左子树时,我们需要遵循二叉树的性质,确保左子树的所有节点的值小于根节点的值。

六、构建右子树类似地,我们需要构建二叉树的右子树。

在构建右子树时,我们需要遵循二叉树的性质,确保右子树的所有节点的值大于根节点的值。

我们可以通过递归地插入节点来完成右子树的构建。

七、插入节点如果需要向二叉树中插入新的节点,我们可以按照以下步骤进行:1. 首先,我们需要找到要插入新节点的位置。

这可以通过递归地搜索二叉树来完成。

在搜索过程中,我们需要判断当前节点的左子节点和右子节点是否为空,如果为空则插入新节点,如果不为空则继续搜索。

2. 插入新节点时,我们需要更新节点的指针和引用计数器。

指针指向新节点,引用计数器加一。

同时,我们需要调整父节点的指针,指向新节点。

3. 最后,我们需要重新平衡二叉树,以确保其保持平衡和高效性能。

平衡二叉树的方法有很多种,包括AVL树、红黑树等。

八、遍历二叉树遍历二叉树是另一种重要的操作。

遍历可以帮助我们更好地理解二叉树的构造和结构,并能够更好地应用和处理二叉树中的数据。

二叉树的建立方法总结

二叉树的建立方法总结

⼆叉树的建⽴⽅法总结之前已经介绍了⼆叉树的四种遍历(如果不熟悉),下⾯介绍⼀些⼆叉树的建⽴⽅式。

⾸先需要明确的是,由于⼆叉树的定义是递归的,所以⽤递归的思想建⽴⼆叉树是很⾃然的想法。

1. 交互式问答⽅式这种⽅式是最直接的⽅式,就是先询问⽤户根节点是谁,然后每次都询问⽤户某个节点的左孩⼦是谁,右孩⼦是谁。

代码如下(其中字符'#'代表空节点):#include <cstdio>#include <cstdlib>using namespace std;typedef struct BTNode *Position;typedef Position BTree;struct BTNode{char data;Position lChild, rChild;};BTree CreateBTree(BTree bt, bool isRoot){char ch;if (isRoot)printf("Root: ");fflush(stdin); /* 清空缓存区 */scanf("%c", &ch);fflush(stdin);if (ch != '#'){isRoot = false;bt = new BTNode;bt->data = ch;bt->lChild = NULL;bt->rChild = NULL;printf("%c's left child is: ", bt->data);bt->lChild = CreateBTree(bt->lChild, isRoot);printf("%c's right child is: ", bt->data);bt->rChild = CreateBTree(bt->rChild, isRoot);}return bt;}int main(){BTree bt;bt = CreateBTree(bt, true);LevelOrderTraversal(bt); /* 层序遍历 */return0;}2. 根据先序序列例如输⼊序列ABDH##I##E##CF#J##G##(#表⽰空),则会建⽴如下图所⽰的⼆叉树思路和第⼀种⽅式很相似,只是代码实现细节有⼀点区别,这⾥给出创建函数BTree CreateBTree(){BTree bt = NULL;char ch;scanf("%c", &ch);if (ch != '#'){bt = new BTNode;bt->data = ch;bt->lChild = CreateBTree();bt->rChild = CreateBTree();}return bt;}3. 根据中序序列和后序序列和⽅式⼆不同的是,这⾥的序列不会给出空节点的表⽰,所以如果只给出先序序列,中序序列,后序序列中的⼀种,不能唯⼀确定⼀棵⼆叉树。

数据结构入门-树的遍历以及二叉树的创建

数据结构入门-树的遍历以及二叉树的创建

数据结构⼊门-树的遍历以及⼆叉树的创建树定义:1. 有且只有⼀个称为根的节点2. 有若⼲个互不相交的⼦树,这些⼦树本⾝也是⼀个树通俗的讲:1. 树是有结点和边组成,2. 每个结点只有⼀个⽗结点,但可以有多个⼦节点3. 但有⼀个节点例外,该节点没有⽗结点,称为根节点⼀、专业术语结点、⽗结点、⼦结点、根结点深度:从根节点到最底层结点的层数称为深度,根节点第⼀层叶⼦结点:没有⼦结点的结点⾮终端节点:实际上是⾮叶⼦结点度:⼦结点的个数成为度⼆、树的分类⼀般树:任意⼀个结点的⼦结点的个数都不受限制⼆叉树:任意⼀个结点的⼦结点个数最多是两个,且⼦结点的位置不可更改⼆叉数分类:1. ⼀般⼆叉数2. 满⼆叉树:在不增加树层数的前提下,⽆法再多添加⼀个结点的⼆叉树3. 完全⼆叉树:如果只是删除了满⼆叉树最底层最右边的连续若⼲个结点,这样形成的⼆叉树就是完全⼆叉树森林:n个互不相交的树的集合三、树的存储⼆叉树存储连续存储(完全⼆叉树)优点:查找某个结点的⽗结点和⼦结点(也包括判断有没有⼦结点)速度很快缺点:耗⽤内存空间过⼤链式存储⼀般树存储1. 双亲表⽰法:求⽗结点⽅便2. 孩⼦表⽰法:求⼦结点⽅便3. 双亲孩⼦表⽰法:求⽗结点和⼦结点都很⽅便4. ⼆叉树表⽰法:把⼀个⼀般树转化成⼀个⼆叉树来存储,具体转换⽅法:设法保证任意⼀个结点的左指针域指向它的第⼀个孩⼦,右指针域指向它的兄弟,只要能满⾜此条件,就可以把⼀个⼀般树转化为⼆叉树⼀个普通树转换成的⼆叉树⼀定没有右⼦树森林的存储先把森林转化为⼆叉树,再存储⼆叉树四、树的遍历先序遍历:根左右先访问根结点,再先序访问左⼦树,再先序访问右⼦树中序遍历:左根右中序遍历左⼦树,再访问根结点,再中序遍历右⼦树后续遍历:左右根后续遍历左⼦树,后续遍历右⼦树,再访问根节点五、已知两种遍历求原始⼆叉树给定了⼆叉树的任何⼀种遍历序列,都⽆法唯⼀确定相应的⼆叉树,但是如果知道了⼆叉树的中序遍历序列和任意的另⼀种遍历序列,就可以唯⼀地确定⼆叉树已知先序和中序求后序先序:ABCDEFGH中序:BDCEAFHG求后序:这个⾃⼰画个图体会⼀下就可以了,⾮常简单,这⾥简单记录⼀下1. ⾸先根据先序确定根,上⾯的A就是根2. 中序确定左右,A左边就是左树(BDCE),A右边就是右树(FHG)3. 再根据先序,A左下⾯就是B,然后根据中序,B左边没有,右边是DCE4. 再根据先序,B右下是C,根据中序,c左下边是D,右下边是E,所以整个左树就确定了5. 右树,根据先序,A右下是F,然后根据中序,F的左下没有,右下是HG,6. 根据先序,F右下为G,然后根据中序,H在G的左边,所以G的左下边是H再来⼀个例⼦,和上⾯的思路是⼀样的,这⾥就不详细的写了先序:ABDGHCEFI中序:GDHBAECIF已知中序和后序求先序中序:BDCEAFHG后序:DECBHGFA这个和上⾯的思路是⼀样的,只不过是反过来找,后序找根,中序找左右树简单应⽤树是数据库中数据组织⼀种重要形式操作系统⼦⽗进程的关系本⾝就是⼀棵树⾯向对象语⾔中类的继承关系哈夫曼树六、⼆叉树的创建#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct Node{char data;struct Node * lchild;struct Node * rchild;}BTNode;/*⼆叉树建⽴*/void BuildBT(BTNode ** tree){char ch;scanf("%c" , &ch); // 输⼊数据if(ch == '#') // 如果这个节点的数据是#说明这个结点为空*tree = NULL;else{*tree = (BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));//申请⼀个结点的内存 (*tree)->data = ch; // 将数据写⼊到结点⾥⾯BuildBT(&(*tree)->lchild); // 递归建⽴左⼦树BuildBT(&(*tree)->rchild); // 递归建⽴右⼦树}}/*⼆叉树销毁*/void DestroyBT(BTNode *tree) // 传⼊根结点{if(tree != NULL){DestroyBT(tree->lchild);DestroyBT(tree->rchild);free(tree); // 释放内存空间}}/*⼆叉树的先序遍历*/void Preorder(BTNode * node){if(node == NULL)return;else{printf("%c ",node->data );Preorder(node->lchild);Preorder(node->rchild);}}/*⼆叉树的中序遍历*/void Inorder(BTNode * node){if(node == NULL)return;else{Inorder(node->lchild);printf("%c ",node->data );Inorder(node->rchild);}}/*⼆叉树的后序遍历*/void Postorder(BTNode * node){if(node == NULL)return;else{Postorder(node->lchild);Postorder(node->rchild);printf("%c ",node->data );}}/*⼆叉树的⾼度树的⾼度 = max(左⼦树⾼度,右⼦树⾼度) +1*/int getHeight(BTNode *node){int Height = 0;if (node == NULL)return 0;else{int L_height = getHeight(node->lchild);int R_height = getHeight(node->rchild);Height = L_height >= R_height ? L_height +1 : R_height +1; }return Height;}int main(int argc, char const *argv[]){BTNode * BTree; // 定义⼀个⼆叉树printf("请输⼊⼀颗⼆叉树先序序列以#表⽰空结点:");BuildBT(&BTree);printf("先序序列:");Preorder(BTree);printf("\n中序序列:");Inorder(BTree);printf("\n后序序列:");Postorder(BTree);printf("\n树的⾼度为:%d" , getHeight(BTree));return 0;}// ABC##DE##F##G##。

《数据结构》课程设计指导书1

《数据结构》课程设计指导书1

《数据结构》课程设计指导书(共13题)一、课程设计的目的课程设计的目的是培养学生综合程序设计的能力,训练学生灵活应用所学数据结构知识,独立完成问题分析、总体设计、详细设计和编程实现等软件开发全过程的综合实践能力。

巩固、深化学生的理论知识,提高编程水平,并在此过程中培养他们严谨的科学态度和良好的学习作风。

为今后学习其他计算机课程打下基础。

课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,独立实践的机会,将书本上的理论知识和工作、生产实际有机地结合起来,从而锻炼学生分析问题、解决实际问题的能力,提高学生的编程序能力和创新意识。

二、课程设计的要求在处理每个题目时,要求从分析题目的需求入手,按设计抽象数据类型、构思算法、通过算法的设计实现抽象数据类型、编制上机程序和上机调试等若干步骤完成题目,最终写出完整的课程设计与程序分析报告。

前期准备工作完备与否直接影响到后序上机调试工作的效率。

三、课程设计的学生分组情况每组三至五人,共同研究、共同讨论,可以共同编写算法,但必须各自独立完成各自的程序。

四、课程设计的时间安排课程设计前两周:将各项任务及问题进行讲解、分析。

课程设计一周:星期一:学生对任务进行讨论、研究与分析,初步设计出算法。

星期二到星期四:设计出详细算法,并上机调试程序。

星期五到星期六:写出课程设计报告并考核。

五、课程设计的主要内容【课程设计题目一】一元稀疏多项式加法、乘法器【问题描述】设计一个一元稀疏多项式加法、乘法器用于计算两个多项式的加法和乘法。

例如(x2+4x5+2x9)+(x+3x4)或(7x4+4x6+2x9)*(x4+3x9)【基本要求】(1)输入并建立两个多项式f(x)和g(x);(2)输出每个多项式,要求输出时按指数从小到大输出。

(3)两个多项式完成加法、乘法运算。

(4)输出两个多项式的加法之和及乘积的结果。

(5)写出课程设计报告【实现提示】用带表头结点的单链表存储多项式。

【测试数据】分别选定三组测试数据进行测试,验证程序的正确性。

数据结构实验三——二叉树基本操作及运算实验报告

数据结构实验三——二叉树基本操作及运算实验报告

《数据结构与数据库》实验报告实验题目二叉树的基本操作及运算一、需要分析问题描述:实现二叉树(包括二叉排序树)的建立,并实现先序、中序、后序和按层次遍历,计算叶子结点数、树的深度、树的宽度,求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目,以及二叉树常用运算。

问题分析:二叉树树型结构是一类重要的非线性数据结构,对它的熟练掌握是学习数据结构的基本要求。

由于二叉树的定义本身就是一种递归定义,所以二叉树的一些基本操作也可采用递归调用的方法。

处理本问题,我觉得应该:1、建立二叉树;2、通过递归方法来遍历(先序、中序和后序)二叉树;3、通过队列应用来实现对二叉树的层次遍历;4、借用递归方法对二叉树进行一些基本操作,如:求叶子数、树的深度宽度等;5、运用广义表对二叉树进行广义表形式的打印。

算法规定:输入形式:为了方便操作,规定二叉树的元素类型都为字符型,允许各种字符类型的输入,没有元素的结点以空格输入表示,并且本实验是以先序顺序输入的。

输出形式:通过先序、中序和后序遍历的方法对树的各字符型元素进行遍历打印,再以广义表形式进行打印。

对二叉树的一些运算结果以整型输出。

程序功能:实现对二叉树的先序、中序和后序遍历,层次遍历。

计算叶子结点数、树的深度、树的宽度,求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目。

对二叉树的某个元素进行查找,对二叉树的某个结点进行删除。

测试数据:输入一:ABC□□DE□G□□F□□□(以□表示空格),查找5,删除E预测结果:先序遍历ABCDEGF中序遍历CBEGDFA后序遍历CGEFDBA层次遍历ABCDEFG广义表打印A(B(C,D(E(,G),F)))叶子数3 深度5 宽度2 非空子孙数6 度为2的数目2 度为1的数目2查找5,成功,查找的元素为E删除E后,以广义表形式打印A(B(C,D(,F)))输入二:ABD□□EH□□□CF□G□□□(以□表示空格),查找10,删除B预测结果:先序遍历ABDEHCFG中序遍历DBHEAGFC后序遍历DHEBGFCA层次遍历ABCDEFHG广义表打印A(B(D,E(H)),C(F(,G)))叶子数3 深度4 宽度3 非空子孙数7 度为2的数目2 度为1的数目3查找10,失败。

设计以先序遍历的顺序建立二叉树的二叉链表存储结构的算法

设计以先序遍历的顺序建立二叉树的二叉链表存储结构的算法

设计以先序遍历的顺序建立二叉树的二叉链表存储结构的算法一、算法简介二叉树是一种重要的树形结构,它的建立方式有多种,其中一种是按照先序遍历的顺序建立二叉树。

这种方式需要将先序遍历序列和二叉树的存储结构相结合,采用二叉链表存储结构。

具体流程是按照先序遍历序列的顺序依次创建二叉树的各个节点,同时使用二叉链表结构保存每个节点的数据和指针信息。

二、算法实现算法的实现主要包括初始化二叉树、创建节点、建立二叉树等步骤,下面对这些步骤进行详细描述。

1. 初始化二叉树初始化二叉树需要创建一个根节点,同时将根节点的左右指针指向NULL,表示二叉树为空。

2. 创建节点创建节点需要通过输入元素数据来创建,同时节点的左右指针也需要初始化为NULL。

3. 建立二叉树建立二叉树是按照先序遍历序列来实现的,具体流程如下:(1)读入当前节点的元素数据,创建节点,并将其作为当前节点。

(2)判断当前节点的元素数据是否为结束符号(这里结束符号可以指定),如果是,则返回NULL。

(3)递归创建当前节点的左子树,将左子树的根节点赋值给当前节点的左指针。

(4)递归创建当前节点的右子树,将右子树的根节点赋值给当前节点的右指针。

(5)返回当前节点。

三、算法优化虽然上述算法实现简单明了,但它有一个缺点,即无法处理空节点的情况,如果输入的先序遍历序列中存在空节点,那么该算法就无法建立正确的二叉树了。

因此,可以在输入的先序遍历序列中使用一个特殊的符号(如#)表示空节点,在建立节点时,如果遇到该符号,则将该节点的指针设置为NULL即可。

四、算法总结按照先序遍历的顺序建立二叉树是一种基于二叉链表存储结构的建树方式。

它通过递归的方式构建整个二叉树,同时为了处理空节点的情况,还需要对输入的先序遍历序列进行特殊处理。

该算法的效率较高,适用于对先序遍历序列已知的情况下建立二叉树。

二叉树的遍历PPT-课件

二叉树的遍历PPT-课件

4 、二叉树的创建算法
利用二叉树前序遍历的结果可以非常方便地生成给定的
二叉树,具体做法是:将第一个输入的结点作为二叉树的 根结点,后继输入的结点序列是二叉树左子树前序遍历的 结果,由它们生成二叉树的左子树;再接下来输入的结点 序列为二叉树右子树前序遍历的结果,应该由它们生成二 叉树的右子树;而由二叉树左子树前序遍历的结果生成二 叉树的左子树和由二叉树右子树前序遍历的结果生成二叉 树的右子树的过程均与由整棵二叉树的前序遍历结果生成 该二叉树的过程完全相同,只是所处理的对象范围不同, 于是完全可以使用递归方式加以实现。
void createbintree(bintree *t) { char ch; if ((ch=getchar())==' ') *t=NULL; else { *t=(bintnode *)malloc(sizeof(bintnode)); /*生成二叉树的根结点*/ (*t)->data=ch; createbintree(&(*t)->lchild); /*递归实现左子树的建立*/ createbintree(&(*t)->rchild); /*递归实现右子树的建立*/ }
if (s.top>-1) { t=s.data[s.top]; s.tag[s.top]=1; t=t->rchild; }
else t=NULL; }
}
7.5 二叉树其它运算的实现
由于二叉树本身的定义是递归的,因此关于二叉树的许多 问题或运算采用递归方式实现非常地简单和自然。 1、二叉树的查找locate(t,x)
(1)对一棵二叉树中序遍历时,若我们将二叉树严
格地按左子树的所有结点位于根结点的左侧,右子树的所

二叉树遍历稿ppt课件

二叉树遍历稿ppt课件
特别讨论
若已知先序(或后序)遍历结果和中序遍历结 果,能否“恢复”出二叉树?
例:已知一棵二叉树的中序序列和后序序列分别是 BDCEAFHG 和 DECBHGFA,请画出这棵二叉树。 分析:
①由后序遍历特征,根结点必在后序序列尾部(即A);
②由中序遍历特征,根结点必在其中间,而且其左部必全 部是左子树的子孙(即BDCE),其右部必全部是右子树的 子孙(即FHG);
知识拓展—利用遍历建立二叉树
如何把二叉树存入电脑内? 怎样利用遍历建立一棵二叉树?
例:将下面的二叉树以二叉链表形式存入计算机内。
A
B
C
D
E
F
考虑1:输入结点时怎样表示“无孩子”? 考虑2:以何种遍历方式来输入和建树?
字符串输完后应当再 以加先一序特遍殊历的最结为束合符适号, 用空格字符表示 让(如每$个),结因点为都能及时无 ‘无孩子’或指针 被法连惟接一到表位示。结束。 为空
三种遍历算法分析
1. 从前面的三种遍历算法可以知道:如果将print语句抹去, 从递归的角度看,这三种算法是完全相同的,或者说这三种 遍历算法的访问路径是相同的,只是访问结点的时机不同。
A
B
C
D
E
F
G
从虚线的出发点到终点的路径 上,每个结点经过3次。 第1次经过时访问,是先序遍历 第2次经过时访问,是中序遍历 第3次经过时访问,是后序遍历

的遍历方法。
二叉树遍历
➢理解二叉树
的应用。

的遍历算法
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植,但 对于大 面积烧 伤病人 来讲, 健康皮 肤很有 限,请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人

二叉树的建立和遍历的实验报告

二叉树的建立和遍历的实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除二叉树的建立和遍历的实验报告篇一:二叉树遍历实验报告数据结构实验报告报告题目:二叉树的基本操作学生班级:学生姓名:学号:一.实验目的1、基本要求:深刻理解二叉树性质和各种存储结构的特点及适用范围;掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算;熟练掌握二叉树的遍历算法;。

2、较高要求:在遍历算法的基础上设计二叉树更复杂操作算法;认识哈夫曼树、哈夫曼编码的作用和意义;掌握树与森林的存储与便利。

二.实验学时:课内实验学时:3学时课外实验学时:6学时三.实验题目1.以二叉链表为存储结构,实现二叉树的创建、遍历(实验类型:验证型)1)问题描述:在主程序中设计一个简单的菜单,分别调用相应的函数功能:1…建立树2…前序遍历树3…中序遍历树4…后序遍历树5…求二叉树的高度6…求二叉树的叶子节点7…非递归中序遍历树0…结束2)实验要求:在程序中定义下述函数,并实现要求的函数功能:createbinTree(binTreestructnode*lchild,*rchild;}binTnode;元素类型:intcreatebinTree(binTreevoidpreorder(binTreevoidInorder(binTreevoidpostorder(binTreevoidInordern(binTreeintleaf(bi nTreeintpostTreeDepth(binTree2、编写算法实现二叉树的非递归中序遍历和求二叉树高度。

1)问题描述:实现二叉树的非递归中序遍历和求二叉树高度2)实验要求:以二叉链表作为存储结构3)实现过程:1、实现非递归中序遍历代码:voidcbiTree::Inordern(binTreeinttop=0;p=T;do{while(p!=nuLL){stack[top]=p;;top=top+1;p=p->lchild;};if(top>0){top=top-1;p=stack[top];printf("%3c",p->data);p=p->rchild;}}while(p!=nuLL||top!=0);}2、求二叉树高度:intcbiTree::postTreeDepth(binTreeif(T!=nuLL){l=postTreeDepth(T->lchild);r=postTreeDepth(T->rchil d);max=l>r?l:r;return(max+1);}elsereturn(0);}实验步骤:1)新建一个基于consoleApplication的工程,工程名称biTreeTest;2)新建一个类cbiTree二叉树类。

c++实现树(二叉树)的建立和遍历算法(一)(前序,中序,后序)

c++实现树(二叉树)的建立和遍历算法(一)(前序,中序,后序)

c++实现树(⼆叉树)的建⽴和遍历算法(⼀)(前序,中序,后序)最近学习树的概念,有关⼆叉树的实现算法记录下来。

不过学习之前要了解的预备知识:树的概念;⼆叉树的存储结构;⼆叉树的遍历⽅法。

⼆叉树的存储结构主要了解⼆叉链表结构,也就是⼀个数据域,两个指针域,(分别为指向左右孩⼦的指针),从下⾯程序1,⼆叉树的存储结构可以看出。

⼆叉树的遍历⽅法:主要有前序遍历,中序遍历,后序遍历,层序遍历。

(层序遍历下⼀篇再讲,本篇主要讲的递归法)下篇主要是,之后会有c++模板实现和。

如这样⼀个⼆叉树:它的前序遍历顺序为:ABDGHCEIF(规则是先是根结点,再前序遍历左⼦树,再前序遍历右⼦树)它的中序遍历顺序为:GDHBAEICF(规则是先中序遍历左⼦树,再是根结点,再是中序遍历右⼦树)它的后序遍历顺序为:GHDBIEFCA(规则是先后序遍历左⼦树,再是后序遍历右⼦树,再是根结点)如果不懂的话,可以参看有关数据结构的书籍。

1,⼆叉树的存储结构(⼆叉链表)//⼆叉树的⼆叉链表结构,也就是⼆叉树的存储结构,1个数据域,2个指针域(分别指向左右孩⼦)typedef struct BiTNode{ElemType data;struct BiTNode *lchild, *rchild;}BiTNode, *BiTree;2,⾸先要建⽴⼀个⼆叉树,建⽴⼆叉树必须要了解⼆叉树的遍历⽅法。

//⼆叉树的建⽴,按前序遍历的⽅式建⽴⼆叉树,当然也可以以中序或后序的⽅式建⽴⼆叉树void CreateBiTree(BiTree *T){ElemType ch;cin >> ch;if (ch == '#')*T = NULL; //保证是叶结点else{*T = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));//if (!*T)//exit(OVERFLOW); //内存分配失败则退出。

二叉树的建立和遍历实验报告

二叉树的建立和遍历实验报告

二叉树的建立和遍历实验报告一、引言(100字)二叉树是一种常见的数据结构,它由根节点、左子树和右子树组成,具有递归性质。

本次实验的目的是了解二叉树的建立过程和遍历算法,以及熟悉二叉树的相关操作。

本实验采用C语言进行编写。

二、实验内容(200字)1.二叉树的建立:通过输入节点的值,逐个建立二叉树的节点,并通过指针连接起来。

2.二叉树的遍历:实现二叉树的三种常用遍历算法,即前序遍历、中序遍历和后序遍历。

三、实验过程(400字)1.二叉树的建立:首先,定义二叉树的节点结构,包含节点值和指向左右子树的指针;然后,通过递归的方式,依次输入节点的值,创建二叉树节点,建立好节点之间的连接。

2.二叉树的前序遍历:定义一个函数,实现前序遍历的递归算法,先输出当前节点的值,再递归遍历左子树和右子树。

3.二叉树的中序遍历:同样,定义一个函数,实现中序遍历的递归算法,先递归遍历左子树,再输出当前节点的值,最后递归遍历右子树。

4.二叉树的后序遍历:同样,定义一个函数,实现后序遍历的递归算法,先递归遍历左子树和右子树,再输出当前节点的值。

四、实验结果(300字)通过实验,我成功建立了一个二叉树,并实现了三种遍历算法。

对于建立二叉树来说,只要按照递归的思路,先输入根节点的值,再分别输入左子树和右子树的值,即可依次建立好节点之间的连接。

建立好二叉树后,即可进行遍历操作。

在进行遍历算法的实现时,我首先定义了一个函数来进行递归遍历操作。

在每一次递归调用中,我首先判断当前节点是否为空,若为空则直接返回;若不为空,则按照特定的顺序进行遍历操作。

在前序遍历中,我先输出当前节点的值,再递归遍历左子树和右子树;在中序遍历中,我先递归遍历左子树,再输出当前节点的值,最后递归遍历右子树;在后序遍历中,我先递归遍历左子树和右子树,再输出当前节点的值。

通过运行程序,我成功进行了二叉树的建立和遍历,并得到了正确的结果。

可以看到,通过不同的遍历顺序,可以获得不同的遍历结果,这也是二叉树遍历算法的特性所在。

创建二叉树的三种算法

创建二叉树的三种算法

创建二叉树的三种算法1.递归算法递归算法是最直观也是最常用的创建二叉树的方法之一、递归算法通过递归地创建左子树和右子树来构建完整的二叉树。

具体步骤如下:-创建一个二叉树结构的定义,包含一个存储数据的变量和左右子节点。

-如果当前节点为空,直接将新节点插入当前位置。

-如果新节点的值小于当前节点的值,递归地将新节点插入当前节点的左子树。

-如果新节点的值大于等于当前节点的值,递归地将新节点插入当前节点的右子树。

递归算法的示例代码如下所示:```pythonclass TreeNode:def __init__(self, val):self.val = valself.left = Noneself.right = Nonedef insert(root, val):if root is None:return TreeNode(val)if val < root.val:root.left = insert(root.left, val)elif val >= root.val:root.right = insert(root.right, val)return root```2.先序遍历算法先序遍历算法通过遍历给定的节点集合,按照先序的顺序将节点逐个插入到二叉树中。

这种算法可以使用栈来实现。

具体步骤如下:-创建一个空栈,同时创建一个新节点的拷贝作为当前节点。

-依次遍历给定的节点集合,如果新节点的值小于当前节点的值,将当前节点的左子节点指向新节点,并将新节点入栈,并将新节点移动到当前节点的左子节点。

-如果新节点的值大于等于当前节点的值,重复上述过程,直到找到一个合适的位置并插入新节点。

-当遍历完所有节点后,返回二叉树的根节点。

先序遍历算法的示例代码如下所示:```pythonclass TreeNode:def __init__(self, val): self.val = valself.left = Noneself.right = Nonedef insert(root, val): if root is None:return TreeNode(val) stack = []cur = rootwhile True:if val < cur.val:if not cur.left:cur.left = TreeNode(val) breakelse:cur = cur.leftelse:if not cur.right:cur.right = TreeNode(val)breakelse:cur = cur.rightreturn root```3.层次遍历算法层次遍历算法通过逐层遍历给定的节点集合,按照从上到下、从左到右的顺序将节点逐个插入到二叉树中。

二叉树的遍历实验报告

二叉树的遍历实验报告

二叉树的遍历实验报告一、实验目的1.了解二叉树的基本概念和性质;2.理解二叉树的遍历方式以及它们的实现方法;3.学会通过递归和非递归算法实现二叉树的遍历。

二、实验内容1.二叉树的定义在计算机科学中,二叉树是一种重要的数据结构,由节点及它们的左右儿子组成。

没有任何子节点的节点称为叶子节点,有一个子节点的节点称为一度点,有两个子节点的节点称为二度点。

二叉树的性质:1.每个节点最多有两个子节点;2.左右子节点的顺序不能颠倒,左边是父节点的左子节点,右边是父节点的右子节点;3.二叉树可以为空,也可以只有一个根节点;4.二叉树的高度是从根节点到最深叶子节点的层数;5.二叉树的深度是从最深叶子节点到根节点的层数;6.一个深度为d的二叉树最多有2^(d+1) -1个节点,其中d>=1;7.在二叉树的第i层上最多有2^(i-1)个节点,其中i>=1。

2.二叉树的遍历方式二叉树的遍历是指从根节点出发,按照一定的顺序遍历二叉树中的每个节点。

常用的二叉树遍历方式有三种:前序遍历、中序遍历和后序遍历。

前序遍历:先遍历根节点,再遍历左子树,最后遍历右子树;中序遍历:先遍历左子树,再遍历根节点,最后遍历右子树;后序遍历:先遍历左子树,再遍历右子树,最后遍历根节点。

递归算法:利用函数调用,递归实现二叉树的遍历;非递归算法:利用栈或队列,对二叉树进行遍历。

三、实验步骤1.创建二叉树数据结构并插入节点;2.实现二叉树的前序遍历、中序遍历、后序遍历递归算法;3.实现二叉树的前序遍历、中序遍历、后序遍历非递归算法;4.测试算法功能。

四、实验结果1.创建二叉树数据结构并插入节点为了测试三种遍历方式的算法实现,我们需要创建一个二叉树并插入节点,代码如下:```c++//定义二叉树节点struct TreeNode {int val;TreeNode* left;TreeNode* right;TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}};递归算法是实现二叉树遍历的最简单方法,代码如下:```c++//前序遍历非递归算法vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {stack<TreeNode*> s;vector<int> res;if (!root) return res;s.push(root);while (!s.empty()) {TreeNode* tmp = s.top();s.pop();res.push_back(tmp->val);if (tmp->right) s.push(tmp->right);if (tmp->left) s.push(tmp->left);}return res;}4.测试算法功能return 0;}```测试结果如下:preorderTraversal: 4 2 1 3 6 5 7inorderTraversal: 1 2 3 4 5 6 7postorderTraversal: 1 3 2 5 7 6 4preorderTraversalNonRecursive: 4 2 1 3 6 5 7inorderTraversalNonRecursive: 1 2 3 4 5 6 7postorderTraversalNonRecursive: 1 3 2 5 7 6 4本次实验通过实现二叉树的递归和非递归遍历算法,加深了对二叉树的理解,并熟悉了遍历算法的实现方法。

二叉树的建立实验报告

二叉树的建立实验报告

二叉树的建立实验报告二叉树的建立实验报告引言:二叉树是计算机科学中常用的数据结构之一,它具有良好的组织和查找性能。

本实验旨在通过建立二叉树的过程,深入理解二叉树的概念和操作,并通过实际操作验证其性能。

实验目的:1. 掌握二叉树的基本概念和性质;2. 熟悉二叉树的建立和遍历操作;3. 了解二叉树在实际应用中的作用。

实验过程:1. 二叉树的定义与性质二叉树是一种特殊的树状结构,每个节点最多有两个子节点。

根据节点的位置关系,可以分为左子树和右子树。

二叉树的性质包括:每个节点最多有两个子节点、左子树和右子树也是二叉树、二叉树可以为空。

2. 二叉树的建立为了验证二叉树的性质,我们首先需要建立一个二叉树。

在本实验中,我们选择使用数组来表示二叉树。

具体建立过程如下:- 定义一个数组,用于存储二叉树的节点;- 根据二叉树的性质,按照特定规则将节点填充到数组中;- 通过数组索引的方式,建立节点之间的关联关系。

3. 二叉树的遍历二叉树的遍历是指按照一定顺序访问二叉树中的节点。

常用的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。

在本实验中,我们选择中序遍历来验证二叉树的建立是否正确。

中序遍历的过程如下:- 从根节点开始,递归地遍历左子树;- 访问当前节点;- 递归地遍历右子树。

4. 实验结果与分析经过建立和遍历操作,我们得到了一个完整的二叉树。

通过中序遍历,我们可以观察到二叉树节点的有序性,证明了二叉树的建立正确性。

此外,我们还可以通过其他遍历方式来验证二叉树的结构和性质。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了二叉树的概念和操作,并通过实际操作验证了二叉树的性质。

二叉树作为一种常用的数据结构,具有良好的组织和查找性能,在实际应用中发挥着重要的作用。

通过进一步学习和实践,我们可以更加熟练地运用二叉树,并将其应用于解决实际问题中。

参考文献:1. 《数据结构与算法分析》(C语言版),Mark Allen Weiss 著,机械工业出版社,2012年。

二叉树的创建与遍历的实验总结

二叉树的创建与遍历的实验总结

二叉树的创建与遍历的实验总结引言二叉树是一种重要的数据结构,在计算机科学中有着广泛的应用。

了解二叉树的创建和遍历方法对于数据结构的学习和算法的理解至关重要。

本文将对二叉树的创建和遍历进行实验,并总结相应的经验和思考。

二叉树的定义在开始实验之前,我们首先需要了解二叉树的定义和基本概念。

二叉树是一种每个节点最多拥有两个子节点的树形结构。

每个节点包含一个值和指向其左右子节点的指针。

根据节点的位置,可以将二叉树分为左子树和右子树。

创建二叉树二叉树的创建可以采用多种方法,包括手动创建和通过编程实现。

在实验中,我们主要关注通过编程方式实现二叉树的创建。

1. 递归方法递归是一种常用的创建二叉树的方法。

通过递归,我们可以从根节点开始,逐层创建左子树和右子树。

具体步骤如下:1.创建一个空节点作为根节点。

2.递归地创建左子树。

3.递归地创建右子树。

递归方法的代码实现如下所示:class TreeNode:def __init__(self, value):self.value = valueself.left = Noneself.right = Nonedef create_binary_tree(values):if not values:return None# 使用队列辅助创建二叉树queue = []root = TreeNode(values[0])queue.append(root)for i in range(1, len(values)):node = TreeNode(values[i])# 当前节点的左子节点为空,则将新节点作为左子节点if not queue[0].left:queue[0].left = node# 当前节点的右子节点为空,则将新节点作为右子节点elif not queue[0].right:queue[0].right = node# 当前节点的左右子节点已经齐全,可以从队列中删除该节点queue.pop(0)# 将新节点添加到队列中,下一次循环时可以使用该节点queue.append(node)return root2. 非递归方法除了递归方法,我们还可以使用非递归方法创建二叉树。

二叉树的遍历算法

二叉树的遍历算法

二叉树的前序、后序的递归、非递归遍历算法学生姓名:贺天立指导老师:湛新霞摘要本课程设计主要解决树的前序、后序的递归、非递归遍历算法,层次序的非递归遍历算法的实现。

在课程设计中,系统开发平台为Windows 2000,程序设计设计语言采用Visual C++,程序运行平台为Windows 98/2000/XP。

用除递归算法前序,后续,中序遍历树外还通过非递归的算法遍历树。

程序通过调试运行,初步实现了设计目标,并且经过适当完善后,将可以应用在商业中解决实际问题。

关键词程序设计;C++;树的遍历;非递归遍历1 引言本课程设计主要解决树的前序、后序的递归、非递归遍历算法,层次序的非递归遍历算法的实现。

1.1课程设计的任务构造一棵树并输入数据,编写三个函数,非别是树的前序递归遍历算法、树的后序递归遍历算法、树的非递归中序遍历算法(这里的非递归以中序为例)。

在主程序中调用这三个函数进行树的遍历,观察用不同的遍历方法输出的数据的顺序和验证递归与非递归输出的数据是否一样。

1.2课程设计的性质由要求分析知,本设计主要要求解决树的前序、后序的递归、非递归遍历算法,层次序的非递归遍历算法的实现。

所以设计一个良好的前序、后序的递归、非递归遍历算法非常重要。

1.3课程设计的目的在程序设计中,可以用两种方法解决问题:一是传统的结构化程序设计方法,二是更先进的面向对象程序设计方法[1]。

利用《数据结构》课程的相关知识完成一个具有一定难度的综合设计题目,利用C语言进行程序设计。

巩固和加深对线性表、栈、队列、字符串、树、图、查找、排序等理论知识的理解;掌握现实复杂问题的分析建模和解决方法(包括问题描述、系统分析、设计建模、代码实现、结果分析等);提高利用计算机分析解决综合性实际问题的基本能力。

树的遍历分为前序、中序和后序,可以用递归算法实现树的三种遍历。

除了递归外还可以构造栈,利用出栈和入栈来实现树的前序遍历、中序遍历和后序遍历。

二叉树的遍历

二叉树的遍历

T->rchild= CreatBiTree(); /*构造右子树*/ 扩展先序遍历序列
}
2021/2/21
return (T) ;}
A B Φ D Φ Φ C Φ 17Φ
T
T
T
ch=B
ch=Φ
Λ
T
T= Λ, Creat(T)
ch=A T
A
B creat(T L)
ΛB 返回
creat(T L)
creat(T R)
A
p=p->RChild;
}
2021/2/21
}
top
A
B
C
D
top
B
top
A
A
top
D
A
top
A
top
C
13
top
中序遍历二叉树的非递归算法:
A
void InOrder(BiTree T)
{ InitStack(&S); 相当于top=-1;
p=T;
B
C
while(p!=NULL | | !IsEmpty(S)) 相当于top==-1;
}
后序遍历二叉树的递归算法:
void PostOrder (BiTree T)
{ if(T!=NULL)
{ PostOrder (T->lchild);
PostOrder (T->rchild);
printf(T->data); }
2021/2/21
15
}
先序遍历二叉树的递归算法: void PreOder (BiTree T) { if(T! =NULL){ printf (T->data); PreOrder (T->lchild); PreOrder (T->rchild); } }

用C语言编写二叉树的建立与遍历

用C语言编写二叉树的建立与遍历

用C语言编写二叉树的建立与遍历1.对题目要有需求分析在需求分析中,将题目中要求的功能进行叙述分析,并且设计解决此问题的数据存储结构,设计或叙述解决此问题的算法。

给出实现功能的一组或多组测试数据,程序调试后,将按照此测试数据进行测试的结果列出来。

如果程序不能正常运行,写出实现此算法中遇到的问题和改进方法;2.对题目要有相应的源程序源程序要按照写程序的规则来编写。

要结构清晰,重点函数的重点变量,重点功能部分要加上清晰的程序注释。

(注释量占总代码的四分之一)程序能够运行,要有基本的容错功能。

尽量避免出现操作错误时出现死循环;3.最后提供的主程序可以象一个应用系统一样有主窗口,通过主菜单和分级菜单调用课程设计中要求完成的各个功能模块,调用后可以返回到主菜单,继续选择其他功能进行其他功能的选择。

二叉树的建立与遍历[问题描述]建立一棵二叉树,并对其进行遍历(先序、中序、后序),打印输出遍历结果。

[基本要求]从键盘接受输入,以二叉链表作为存储结构,建立二叉树,并对其进行遍历(先序、中序、后序),将遍历结果打印输出。

以下是我的数据结构实验的作业:肯定好用,里面还包括了统计树的深度和叶子数!记住每次做完一个遍历还要重新输入你的树哦!#include "stdio.h"#include "string.h"#define NULL 0typedef struct BiTNode{char data;struct BiTNode *lchild,*rchild;}BiTNode,*BiTree;BiTree Create(BiTree T){char ch;ch=getchar();if(ch=='#')T=NULL;else{if(!(T=(BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode))))printf("Error!");T->data=ch;T->lchild=Create(T->lchild);T->rchild=Create(T->rchild); }return T;}void Preorder(BiTree T){if(T){printf("%c",T->data); Preorder(T->lchild); Preorder(T->rchild);}}int Sumleaf(BiTree T){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;}void zhongxu(BiTree T){if(T){zhongxu(T->lchild);printf("%c",T->data); zhongxu(T->rchild);}}void houxu(BiTree T){if(T){houxu(T->lchild);houxu(T->rchild);printf("%c",T->data);}}int Depth(BiTree T){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;}main(){BiTree T;int sum,dep;T=Create(T);Preorder(T);printf("\n");zhongxu(T);printf("\n");houxu(T);printf("\n");sum=Sumleaf(T);printf("%d",sum);dep=Depth(T);printf("\n%d",dep);}在Turbo C的环境下,先按Ctrl+F9运行程序,此时就是建立二叉树的过程,例如输入序列ABC##DE#G##F###(其中的“#”表示空,并且输入过程中不要加回车,因为回车也有对应的ASCII码,是要算字符的,但是输入完之后可以按回车退出),然后再按ALT+F5显示用户界面,这时候就能够看到结果了。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

0
d 0
1
1 0 a 1 n
i
Huffman编码结果:d=0, i=10, a=110, n=111 WPL=1bit×7+2bit×5+3bit(2+4)=35(小于等长码的WPL=36) 特征:每一码不会是另一码的前缀,译码时可惟一复原 Huffman编码也称为前缀码
16
二、Huffman编码
Weighted Path Length
树的带权路径长度: 即树中所有叶子结点的带权路径长度之和
Huffman树:
带权路径长度最小的树。
11
Huffman常译为赫夫曼、霍夫曼、哈夫曼等
树的带权路径长度 如何计算? 经典之例:
WPL =
w kl k
k=1
n
树中所有叶子结 点的带权路径长 度之和
2 c
例:下列2种图形中,哪个不是二叉排序树 ?
5 2 1 3 4 7 9 6 4 5 10 6 3 7 8
10
1
2
8
9
(a)
(b)
想一想:对它中序遍历之后是什么效果?
6
什么是判定树? 举例: 12个球如何用天平只称3次便分出轻重?
分析: 12个球中必有一个非轻即重,即共有24种“次品”的可能性。 每次天平称重的结果有3种,连称3次应该得到的结果有33=27种。 说明仅用3次就能找出次品的可能性是存在的。 思路: 首先,将12个球分三组,每组4个,任意取两组称。会有两种情 况:平衡,或不平衡。 其次,一定要利用已经称过的那些结论;即充分利用“旧球”的 标准性作为参考。
初始化
for(;i<=m; ++i,++p)*p ={0,0,0,0}; //对叶子之后的存储单元清零 for(i=n+1;i<=m; ++i){ //建Huffman树(从叶子后开始存内结点) Select(HT, i-1, s1, s2); //在HT[1…i-1]选择parent为0且weight最小的 两个结点,其序号分别为S1和s2(教材未给出此函数源码) HT[s1].parent=i; HT[s2].parent=i; HT[i].lchild=s1; HT[i].rchild=s2; HT[i].weight=HT[s1].weight+ HT[s2].weight;}
便分出轻重) 带权树—— 特点:路径带权值(例如长度)
最优树—— 是带权路径长度最短的树,又称
用途之一是通信中的压缩编码。
Huffman树,
4
什么是平衡二叉树( 又称AVL 树)?
性质: 所有结点左、右子树深度之差的绝对值 ≤ 1 若定义结点的“平衡因子” BF = 左子树深度 – 右子树深度
则:平衡二叉树中所有结点的BF ∈[ -1, 0, 1 ]
18
Huffman树和Huffman树编码的存储表示:
typedef struct{ unsigned int weight;//权值分量(可放大取整) unsigned int parent,lchild,rchild; //双亲和孩子分量 }HTNode,*HuffmanTree;//用动态数组存储Huffman树 typedef char**HuffmanCode; //动态数组存储Huffman编码表 *HuffmanTree或 HT向量
7
第1次:等分3组 第2次:3旧3新
①—③ 相等=
①—④
相等= 小于<
⑤—⑧
大于> ⑤ ①—③ 相等= ④ ⑨—(11) 大于> 小于<
⑨—(11) ⑤ ①—③ 大于> 小于<
④ ⑨—(11)
第3次:1旧1新
① 小于< (12) ⑨







相等= 大于> 大于> 相等= 大于> 小于< 小于< (12) (12) 重 轻 (11) ⑩ ⑨ (11) ⑨ ⑩ 重 重 重 轻 轻 轻
7 a
7
a
5 b
2 c
4 d
4 d 7 a
5 b
5 b
2 c
4 d (c)
(a)
(b)
WPL= 36
WPL= 46
WPL= 35
Huffman树是WPL 最小的树
12
1. 构造Huffman树的基本思想:
权值大的结点用短路径,权值小的结点用长路径。
WPL最小的树
讨论:Huffman树有什么用?
最小冗余编码、信息高效传输
2
第6章 树和二叉树 (Tree & Binary Tree) 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 树的基本概念 二叉树 遍历二叉树和线索二叉树 树和森林 Huffman树及其应用
3
先介绍二叉树的典型应用
平衡树—— 特点:所有结点左右子树深度差≤1 排序树—— 特点:所有结点“左小右大” 字典树—— 由字符串构成的二叉排序树 判定树—— 特点:分支查找树(例如12个球如何只称3次
具体内容:参见严题集P149 实习5.2要求,或参见自测卷
1
第6章 树和二叉树 作业(共11题) 6.5 6.8 6.17 6.25 6.26 6.29 6.42 6.43 6.47 6.49 6.65
喻信课堂网址:http://218.199.20.98:8000/
海豚之家网址:
10
最优二叉树 不等长编码
一、
Huffman树(最优二叉树)
d 径: 由一结点到另一结点间的分支所构成。
a b e f
c
g
若干术语: 路
路径长度:路径上的分支数目。 例如:a→e的路径长度= 2
树长度= 10 树的路径长度:从树根到每一结点的路径长度之和。
带权路径长度: 结点到根的路径长度与结点上权的乘积(WPL)
相等= 大于> 小于<
相等= 大于> 小于<
⑧ 轻
⑥ 轻
⑦ 轻
③ 重
② 重
① 重
8
什么是带权树?
即路径带有权值。例如:
7
5
2
4
a
b
c
d
9
6.5
Huffman树及其应用
一、Huffman树 二、Huffman编码
Huffman树 Huffman编码
带权路径 长度最短 的树 是通信 中最经 典的压 缩编码
(4) Huffman编码时是从叶子走到根;而译码时又要从根走 到叶子,因此每个结点需要增开双亲指针分量(连同结点权值 共要开5个分量)
(5)用计算机实现时,顺序和链式两种存储结构都要用到。
17
如何编程实现Huffman编码?
建议1:Huffman树中结点的结构可设计成5分量形式:
char weight parent lchild rchild
20
(续前)再求出n个字符的Huffman编码HC
HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*)); //分配n个字符
编码的头指针向量(一维数组) cd=(char*) malloc(n*sizeof(char)); //分配求编码的工作空间(n)
cd[n-1]=―\0‖; //编码结束符(从cd[0]~cd[n-1]为合法空间) for(i=1;i<=n;++i){ //逐个字符求Huffman编码 start=n-1; //编码结束符位置 for(c=i,f=HT[i].parent; f!=0; c=f, f=HT[f].parent)//从叶子到 根逆向求编码 if(HT[f].lchild==c) cd[--start]=―0‖; else cd[--start]=―1‖; HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));//为第i个字 符编码分配空间 strcpy(HC[i],&cd[start]); //从cd复制编码串到HC } free(cd); //释放工作空间 }//HuffmanCoding 21
(2) 在F 中选取两棵根结点权值最小的树 做为左右子树构造一棵 新的二叉树,且让新二叉树根结点的权值等于其左右子树的 根结点权值之和。 (3) 在F 中删去这两棵树,同时将新得到的二叉树加入 F中。
(4) 重复(2) 和(3) , 直到 F 只含一棵树为止。这棵树便是Huffman 树。 怎样证明它就是WPL最小的最优二叉树?参考《信源编码》 Huffman树的特点:没有度为1的结点。
例:判断下列二叉树是否AVL树?
-1 1 0 0 0 -1 1 0 0 -1 1 2 0
(a) 平衡树
(b) 不平衡树
5
什么是二叉排序树?
----或是一棵空树;或者是具有如下性质的非空二叉树: (1)左子树的所有结点均小于根的值; (2)右子树的所有结点均大于根的值; (3)它的左右子树也分别为二叉排序树。
Huffman编码举例
例1【严题集6.26③】:假设用于通信的电文仅由8个字母 {a, b, c, d, e, f, g, h} 构成,它们在电文中出现的概率分别为{ 0.07, 0.19, 0.02, 0.06, 0.32, 0.03, 0.21, 0.10 },试为这8个字母设计哈夫曼编 码。如果8例2】 解:先将概率放大100倍,以方便构造哈夫曼树。 放大后的权值集合 w={ 7, 19, 2, 6, 32, 3, 21, 10 }, 按哈夫曼树构造规则(合并、删除、替换),可得到哈夫曼树。
14
具体操作步骤:
step1:对权值进行合并、删除与替换
——在权值集合{7,5,2,4}中,总是合并当前值最小的两个权 a. 初始 c. 合并{5} {6} d. 合并{7} {11}
相关文档
最新文档