遍历二叉树(递归+非递归)实验报告
201184601120 杨麒 二叉树遍历实验报告

数据结构(双语)——项目文档报告用递归、非递归两种方法遍历二叉树专业:计算机科学与技术班级:11接计指导教师:苏亚光姓名:杨麒学号:201184601120目录一、设计思想 (2)二、算法流程图 (3)三、源代码 (6)四、运行结果 (10)五、遇到的问题及解决 (10)六、心得体会 (11)一、设计思想递归实现二叉树遍历的思想:1.递归遍历二叉树的前提是有一个二叉树,所以应该先创建一个二叉树,用先序递归的方式创建的二叉树。
2.中序递归遍历二叉树的思想是先访问左子树,然后访问根节点,最后访问右子树。
当访问左子树或是右子树的时候,实际上调用的是函数本身。
在这里就体现了递归的思想,当函数的返回值是0的时候,则返回上一次的程序,继续执行下面的语句。
3.先序递归遍历二叉树的思想是先访问根节点,然后访问左子树,最后访问右子树。
同样如步骤3的方式相同,当访问左子树或者是右子树的收,实际上调用的是函数本身,直到返回值是0的时候,返回上一层的程序继续执行。
4.后序递归遍历二叉树的思想是先访问左子树,然后访问右子树,最后访问根节点。
同样跟步骤3的方式相同,当访问左子树或者右子树的时候实际上是调用的是方法本直到有返回值的时候才返回上一层的程序,继续执行.非递归实现二叉树遍历的思想:1.跟递归遍历二叉树的前提一样,首先应该创建一个二叉树,同样使用先序递归的方式创建二叉树。
2.中序非递归遍历二叉树的思想是遍历左子树,访问根节点,遍历右子树。
当遍历左子树时,算法要依据节点的左孩子Lchild的指示进入左子树去进行遍历,在每一次向左子树前进时进入数组,从最左边的开始访问,并访问当前结点的父节点,这时如果父节点的Rchild非空,就将它同时放入数组与比较数组,于是数组保存的是一系列的根节点,并与比较数组比较,防止重复打印,每次一个父节点的访问同时进行数组边界的减一操作,直到数组为空时则二叉树的中序遍历操作结束。
3.先序非递归遍历二叉树的思想是首先访问根节点,遍历左子树,遍历右子树。
【二叉树的建立和遍历实验报告】二叉树的遍历实验心得

【二叉树的建立和遍历实验报告】二叉树的遍历实验心得[题目] 建立二叉树并求指定结点路径、深度、叶子个数和左右子树交换。
[问题描述]要求能够按先序遍历次序输入二叉树中结点的值来构造二叉树T;然后用递归和非递归算法实现二叉树T 的中序遍历;接着编写算法实现求二叉树T中指定结点的路径,即从键盘输入二叉树T 的任一结点,可以输出从根结点到该结点所经历的结点;最后编写二叉树的三个应用算法(求二叉树的深度、求二叉树的叶子结点个数、将二叉树左右子树交换)。
[基本要求]分别建立二叉树存储结构的输入输出函数、输出中序遍历函数、指定节点路径函数、求深度函数、求叶子个数函数和将二叉树左右子树交换函数一、需求与规格说明1、定义二叉树的存储结构,每个结点中设置三个域,即值域、左指针域、右指针域。
要建立二叉树T的链式存储结构,即建立二叉链表。
根据输入二叉树结点的形式不同,建立的方法也不同,本系统采用先序序列递归建立二叉树,建立如下图所示的二叉树。
应该在程序运行窗口的主控菜单后,先选择“1”并回车,紧接着在程序运行窗口中提示信息“输入二叉树的先序序列结点值:”之后,采用以下字符序列:abc@@de@g@@f@@@ (以@替代空格,但是程序中直接输入空格就是,详细见代码注释)作为建立二叉树T的输入字符序列并回车,窗口出现:二叉树的链式存储结构建立完成!图1 二叉树的图形结构2、二叉树的遍历。
本系统采用非递归中序遍历算法进行中序遍历,这意味着遍历右子树时不再需要保存当前层的根指针,可直接修改栈顶记录中的指针即可。
需要在程序运行窗口的主控菜单中选择“2”并回车,程序运行窗口会出现以下中序遍历序列:该二叉树的中序遍历序列是: cbegdfa3、求二叉树的指定结点路径。
在程序运行窗口的主控菜单中选择“3”并回车,在程序运行窗口中提示信息“输入要求路径的结点值:”输入“g”并回车,会得到结果为:→a→b→d→e→g如果输入“i”并回车,会得到结果为:没有要求的结点!4、求二叉树的深度。
数据结构二叉树遍历实验报告

数据结构二叉树遍历实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握二叉树的三种遍历方式:前序遍历、中序遍历和后序遍历,并通过实际编程实现来加深对这些遍历算法的理解和应用能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python,开发工具为 PyCharm。
三、实验原理1、二叉树的定义二叉树是一种每个节点最多有两个子节点的树结构,分别称为左子节点和右子节点。
2、前序遍历前序遍历首先访问根节点,然后递归地前序遍历左子树,最后递归地前序遍历右子树。
3、中序遍历中序遍历首先递归地中序遍历左子树,然后访问根节点,最后递归地中序遍历右子树。
4、后序遍历后序遍历首先递归地后序遍历左子树,然后递归地后序遍历右子树,最后访问根节点。
四、实验步骤1、定义二叉树节点类```pythonclass TreeNode:def __init__(self, value):selfvalue = valueselfleft = Noneselfright = None```2、实现前序遍历函数```pythondef pre_order_traversal(root):if root is not None:print(rootvalue, end="")pre_order_traversal(rootleft)pre_order_traversal(rootright)```3、实现中序遍历函数```pythondef in_order_traversal(root):if root is not None:in_order_traversal(rootleft) print(rootvalue, end="")in_order_traversal(rootright)```4、实现后序遍历函数```pythondef post_order_traversal(root):if root is not None:post_order_traversal(rootleft) post_order_traversal(rootright) print(rootvalue, end="")```5、构建二叉树并进行遍历```python构建二叉树root = TreeNode(1) rootleft = TreeNode(2) rootright = TreeNode(3) rootleftleft = TreeNode(4) rootleftright = TreeNode(5)前序遍历print("前序遍历:")pre_order_traversal(root) print()中序遍历print("中序遍历:")in_order_traversal(root) print()后序遍历print("后序遍历:")post_order_traversal(root)print()```五、实验结果1、前序遍历结果:1 2 4 5 32、中序遍历结果:4 2 5 1 33、后序遍历结果:4 5 2 3 1六、结果分析1、前序遍历在前序遍历中,首先访问根节点,然后再访问左子树和右子树。
二叉树的遍历算法实验报告

二叉树的遍历算法实验报告二叉树的遍历算法实验报告引言:二叉树是计算机科学中常用的数据结构之一,它是由节点组成的层次结构,每个节点最多有两个子节点。
在实际应用中,对二叉树进行遍历是一项重要的操作,可以帮助我们理解树的结构和节点之间的关系。
本文将介绍二叉树的三种遍历算法:前序遍历、中序遍历和后序遍历,并通过实验验证其正确性和效率。
一、前序遍历前序遍历是指先访问根节点,然后按照先左后右的顺序遍历左右子树。
具体的实现可以通过递归或者使用栈来实现。
我们以递归方式实现前序遍历算法,并进行实验验证。
实验步骤:1. 创建一个二叉树,并手动构造一些节点和它们之间的关系。
2. 实现前序遍历算法的递归函数,函数的输入为根节点。
3. 在递归函数中,首先访问当前节点,然后递归调用函数遍历左子树,最后递归调用函数遍历右子树。
4. 调用前序遍历函数,输出遍历结果。
实验结果:经过实验,我们得到了正确的前序遍历结果。
这证明了前序遍历算法的正确性。
二、中序遍历中序遍历是指按照先左后根再右的顺序遍历二叉树。
同样,我们可以使用递归或者栈来实现中序遍历算法。
在本实验中,我们选择使用递归方式来实现。
实验步骤:1. 继续使用前面创建的二叉树。
2. 实现中序遍历算法的递归函数,函数的输入为根节点。
3. 在递归函数中,首先递归调用函数遍历左子树,然后访问当前节点,最后递归调用函数遍历右子树。
4. 调用中序遍历函数,输出遍历结果。
实验结果:通过实验,我们得到了正确的中序遍历结果。
这证明了中序遍历算法的正确性。
三、后序遍历后序遍历是指按照先左后右再根的顺序遍历二叉树。
同样,我们可以使用递归或者栈来实现后序遍历算法。
在本实验中,我们选择使用递归方式来实现。
实验步骤:1. 继续使用前面创建的二叉树。
2. 实现后序遍历算法的递归函数,函数的输入为根节点。
3. 在递归函数中,首先递归调用函数遍历左子树,然后递归调用函数遍历右子树,最后访问当前节点。
4. 调用后序遍历函数,输出遍历结果。
二叉树遍历的实习报告

实习报告实习内容:二叉树遍历实习时间:2023实习单位:某高校计算机实验室一、实习目的本次实习的主要目的是通过实现二叉树的遍历,加深对二叉树数据结构的理解,掌握二叉树的常见操作,提高编程能力。
二、实习内容1. 理解二叉树的基本概念和性质,包括节点之间的关系、树的深度、高度等。
2. 掌握二叉树的存储结构,包括顺序存储和链式存储。
3. 实现二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历。
4. 通过实际编程,验证二叉树遍历的正确性。
三、实习过程1. 二叉树的基本概念和性质:二叉树是一种非线性的数据结构,每个节点最多有两个子节点。
节点之间的关系包括父子关系、兄弟关系等。
树的深度是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的边数,高度是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的边数加1。
2. 二叉树的存储结构:二叉树可以用顺序存储结构或链式存储结构表示。
顺序存储结构使用数组来实现,每个节点存储在数组的一个位置中,节点之间的父子关系通过数组下标来表示。
链式存储结构使用链表来实现,每个节点包含数据域和两个指针域,分别指向左子节点和右子节点。
3. 二叉树的遍历:二叉树的遍历是指按照一定的顺序访问树中的所有节点。
常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
前序遍历是指先访问根节点,然后递归遍历左子树,最后递归遍历右子树。
中序遍历是指先递归遍历左子树,然后访问根节点,最后递归遍历右子树。
后序遍历是指先递归遍历左子树,然后递归遍历右子树,最后访问根节点。
4. 编程实现:根据二叉树的存储结构和遍历方法,编写C语言程序实现二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历。
程序中使用递归函数来实现遍历操作,通过建立链式存储结构,验证遍历的正确性。
四、实习心得通过本次实习,我对二叉树的数据结构有了更深入的了解,掌握了二叉树的存储方式和常见操作。
在实现二叉树遍历的过程中,我学会了如何使用递归函数解决问题,提高了编程能力。
同时,通过实际编程验证了二叉树遍历的正确性,增强了对算法理解的信心。
二叉树遍历实验报告

1.实验题目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。
2.需求分析(1)输入的形式和输入值的范围:以字符形式按先序遍历输入(2)输出的形式:依次按递归先序、中序、后序遍历,非递归先序、中序、后序遍历结果输出(3) 程序所能达到的功能:从键盘接受输入(先序)进行遍历(先序、中序、后序),将遍历结果打印输。
(4) 测试数据:ABCффDEфGффFффф(其中ф表示空格字符)则输出结果为先序:ABCDEGF中序:CBEGDFA后序:CGBFDBA3.概要设计(1)struct btnode{char data; 数据struct btnode *Lchild;左子数指针struct btnode *Rchild; 右子数指针};struct btnode *createbt(struct btnode *bt )初始条件:空二叉树存在操作结果:先序建立二叉树void preOrder(struct btnode *bt)初始条件:二叉树存在递归先序遍历二叉树void preOrder1(struct btnode *bt)初始条件:二叉树存在操作结果:非递归先序遍历void midOrder(struct btnode *bt)初始条件:二叉树存在操作结果:递归中序遍历void midOrder1(struct btnode *bt)初始条件:二叉树存在操作结果:非递归中序遍历void postOrder(struct btnode *bt)初始条件:二叉树存在操作结果:递归后序遍历void postOrder1 (struct btnode *bt)初始条件:二叉树存在操作结果:非递归后序遍历void main() 主函数(2)void main() 主函数{*createbtpreOrderpreOrder1midOrdermidOrder1postOrderpostOrder1}4.详细设计struct btnode{char data;struct btnode *Lchild;struct btnode *Rchild;};struct btnode *createbt(struct btnode *bt ){ 输入结点数据c检查存储空间将c赋给结点参数p递归建立左子树递归建立右子树}void preOrder(struct btnode *bt){判断树是否为空输出根结点数data递归遍历左子树递归遍历右子树}void preOrder1(struct btnode *bt){定义栈,结点参数pWhile(栈或p是否为空){While(p!=null){输出根结点数data将根结点压栈遍历左子树}提取栈顶元素值栈顶元素出栈访问右子树}void midOrder(struct btnode *bt){判断树是否为空递归遍历左子树输出根结点数data递归遍历右子树}void midOrder1(struct btnode *bt){定义栈,结点参数pWhile(栈或p是否为空){While(p!=null){将根结点压栈遍历左子树}提取栈顶元素值输出根结点数data栈顶元素出栈访问右子树}void postOrder(struct btnode *bt){判断树是否为空递归遍历左子树递归遍历右子树输出根结点数data}void postOrder1 (struct btnode *bt){定义栈,结点参数p,prebt入栈While(栈或p是否为空){提取栈顶元素值if判断p是否为空或是pre的根结点输出根结点数data栈顶元素出栈栈顶元素p赋给pre记录else if右结点非空将右结点压栈if左结点将左结点压栈}}void main(){struct btnode *root=NULL;root=createbt(root);preOrder(root); midOrder(root); postOrder(root);preOrder1(root); midOrder1(root);postOrder1(root);}5.调试分析(1)先序建立二叉树时,虽用到递归建左右子树,但没有把他们赋值给根节点的左右指针,造成二叉树脱节。
树的遍历实验报告

实验项目:树的遍历1.实验目的:学会创建一棵二叉树,以及完成对树的简单操作。
2.实验内容:1)生成一棵以二叉链表存储的二叉树bt(不少于15个结点)2)分别用递归和非递归方法前序遍历bt,并以缩格形式打印bt 上各结点的信息。
3)编写算法,交换bt上所有结点的左、右子树,并以缩格形式打印出交换前后的bt结点信息。
3.程序简介:先创建一棵二叉树,递归非递归前序遍历,层次遍历,交换左右子树,缩格打印各结点的信息。
4.算法设计介绍:首先按照前序遍历的顺序递归创建一棵二叉树,然后序遍历的非递归使用堆栈完成的,即访问该结点的时候,如果有右孩子,让右孩子进栈,访问左孩子,当左孩子为空时,抛出栈顶的元素,访问出栈的这个元素的左右孩子。
缩格打印和层次遍历想法类似,都是借助队列完成的,把当前结点的左右孩子进队列之后,让这个结点出队列。
交换左右子树,就是当某个结点的左右子树不同时为空时,定义一个中间变量交换。
5.困难及解答一开始创建二叉树的参数我想用指向结构体的指针,后来才意识到得用指向指针的指针,想了好一段时间才想明白,因为某个结点的左右孩子是指向结点的指针,要想再指向一个指针,只能用指针的指针了。
6.心得树这一章我听得乱七八糟,上课能听懂,但就是不会编程,要不是书上有算法,我估计我肯定编不出来,看来还是得多编啊。
程序清单/*// 我真诚地保证:// 我独立完成了整个程序从分析、设计到编码的所有工作。
// 如果在上述过程中,我遇到了什么困难而求教于人,那么,我将在程序实习报告中// 详细地列举我所遇到的问题,以及别人给我的提示。
// 我的程序里中凡是引用到其他程序或文档之处,// 例如教材、课堂笔记、网上的源代码以及其他参考书上的代码段,// 我都已经在程序的注释里很清楚地注明了引用的出处。
// 我从未没抄袭过别人的程序,也没有盗用别人的程序,// 不管是修改式的抄袭还是原封不动的抄袭。
// 我编写这个程序,从来没有想过要去破坏或妨碍其他计算机系统的正常运转。
二叉树递归遍历数据结构实验报告

二叉树递归遍历数据结构实验报告一、引言二叉树是一种简单而重要的树形结构,在计算机科学领域中被广泛应用。
它具有良好的动态性能和数据组织能力,递归遍历是二叉树最基本的操作之一、本次实验旨在通过编程实现二叉树的递归遍历算法,并对实验结果进行分析和总结。
二、实验目的1.掌握二叉树的基本概念和操作方法;2.熟悉递归算法的实现过程;3.实践二叉树的递归遍历算法。
三、实验原理1.二叉树的概念二叉树是一种树形结构,其中每个节点最多有两个子节点,被分为左子树和右子树。
树中每个节点最多有一个父节点,除了根节点没有父节点。
二叉树的递归定义:(1)空树是一个二叉树;(2)一棵非空二叉树由根节点和左子树、右子树组成。
2.二叉树的递归遍历二叉树的遍历方式分为三种:前序遍历、中序遍历和后序遍历。
其定义如下:(1)前序遍历:根节点->左子树->右子树;(2)中序遍历:左子树->根节点->右子树;(3)后序遍历:左子树->右子树->根节点。
四、实验过程1.定义二叉树的数据结构和相关操作方法首先,我们需要定义二叉树的节点结构,包含数据域和左右子节点指针域。
然后,可定义插入节点、删除节点等操作方法。
2.实现递归遍历算法(1)前序遍历前序遍历的流程为:先访问根节点,再前序遍历左子树,最后前序遍历右子树。
通过递归调用即可实现。
伪代码如下:```void preOrder(Node* root)if (root != NULL)cout << root->data;preOrder(root->left);preOrder(root->right);}(2)中序遍历和后序遍历与前序遍历类似,中序遍历的流程为:先中序遍历左子树,再访问根节点,最后中序遍历右子树。
后序遍历的流程为:先后序遍历左子树,再后序遍历右子树,最后访问根节点。
也可以通过递归调用实现。
伪代码如下:```void inOrder(Node* root)if (root != NULL)inOrder(root->left);cout << root->data;inOrder(root->right);}void postOrder(Node* root)if (root != NULL)postOrder(root->left);postOrder(root->right);cout << root->data;}五、实验结果与分析我们通过编写测试数据并调用递归遍历算法进行遍历,得到以下结果:(1)前序遍历结果:ABDECFG(2)中序遍历结果:DBEAFCG(3)后序遍历结果:DEBFGCA实验结果与预期相符,表明递归遍历算法编写正确。
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一、实验目的二叉树是一种重要的数据结构,本实验旨在通过编写程序实现二叉树的创建和遍历,加深对二叉树的理解,并掌握二叉树相关算法。
二、实验原理1. 二叉树的定义:每个节点最多有两个子节点的树结构。
2. 二叉树的遍历方式:前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。
3. 二叉树的创建方式:递归创建和非递归创建。
三、实验内容1. 实现递归创建二叉树:通过输入节点值,按照前序遍历方式逐个创建节点,直到输入结束符号为止。
2. 实现非递归创建二叉树:通过输入节点值,按照层次遍历方式逐个创建节点,直到输入结束符号为止。
3. 实现前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历函数,并输出结果。
四、实验步骤1. 定义节点结构体Node,包含数据域和左右子节点指针域。
2. 实现递归创建函数createTreeRecursion():读入一个字符,如果是结束符号,则返回NULL;否则新建一个节点,并依次读入左右子节点值并分别递归调用createTreeRecursion()函数,将左右子节点指针指向返回值。
3. 实现非递归创建函数createTreeNonRecursion():读入一个字符,如果是结束符号,则返回NULL;否则新建一个节点,并将其加入队列中。
在队列不为空的情况下,取出队首元素并分别读入左右子节点值并新建节点加入队列中,将左右子节点指针指向新建的节点。
4. 实现前序遍历函数preorderTraversal():输出当前节点数据,递归调用preorderTraversal()函数遍历左子树和右子树。
5. 实现中序遍历函数inorderTraversal():递归调用inorderTraversal()函数遍历左子树,输出当前节点数据,再递归调用inorderTraversal()函数遍历右子树。
6. 实现后序遍历函数postorderTraversal():递归调用postorderTraversal()函数遍历左子树和右子树,输出当前节点数据。
二叉树的遍历实验报告

二叉树的遍历实验报告一、需求分析在二叉树的应用中,常常要求在树中查找具有某种特征的结点,或者对树中全部结点逐一进行某种处理,这就是二叉树的遍历问题。
对二叉树的数据结构进行定义,建立一棵二叉树,然后进行各种实验操作。
二叉树是一个非线性结构,遍历时要先明确遍历的规则,先访问根结点还时先访问子树,然后先访问左子树还是先访问有右子树,这些要事先定好,因为采用不同的遍历规则会产生不同的结果。
本次实验要实现先序、中序、后序三种遍历。
基于二叉树的递归定义,以及遍历规则,本次实验也采用的是先序遍历的规则进行建树的以及用递归的方式进行二叉树的遍历。
二、系统总框图三、各模块设计分析(1)建立二叉树结构建立二叉树时,要先明确是按哪一种遍历规则输入,该二叉树是按你所输入的遍历规则来建立的。
本实验用的是先序遍历的规则进行建树。
二叉树用链表存储来实现,因此要先定义一个二叉树链表存储结构。
因此要先定义一个结构体。
此结构体的每个结点都是由数据域data 、左指针域Lchild 、右指针域Rchild 组成,两个指针域分别指向该结点的左、右孩子,若某结点没有左孩子或者右孩子时,对应的指针域就为空。
最后,还需要一个链表的头指针指向根结点。
要注意的是,第一步的时候一定要先定义一个结束标志符号,例如空格键、#等。
当它遇到该标志时,就指向为空。
建立左右子树时,仍然是调用create()函数,依此递归进行下去,直到遇到结束标志时停止操作。
(2)输入二叉树元素输入二叉树时,是按上面所确定的遍历规则输入的。
最后,用一个返回值来表示所需要的结果。
(3)先序遍历二叉树当二叉树为非空时,执行以下三个操作:访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。
(4)中序遍历二叉树当二叉树为非空时,程序执行以下三个操作:访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。
(5)后序遍历二叉树当二叉树为非空时,程序执行以下三个操作:访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。
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(BinTree &T): 按从键盘输入的前序序列, 创建树Preorder(BinTree &T): 前序遍历树(递归)Inorder(BinTree &T): 中序(递归)遍历树Postorder(BinTree &T): 后序遍历树(递归)PostTreeDepth(BinTree &T): 树的高度leaf(BinTree &T):树的叶子节点InorderN(BinTree &T): 中序(非递归)遍历树3)数据结构二叉链表存储数据类型定义typedef struct node{TElemType data;struct node *lchild,*rchild;}BinTNode;元素类型:int CreateBinTree(BinTree &T);void Preorder(BinTree &T);void Inorder(BinTree &T);void Postorder(BinTree &T);void InorderN(BinTree &T);int PostTreeDepth(BinTree &T);int leaf(BinTree &T);2.编写算法实现二叉树的非递归中序遍历和求二叉树高度。
数据结构实验报告:递归和非递归遍历二叉树

return false;
}//if
else
return true;
}
void outputTree(BiTree pbnode,int totalSpace)/*输出二叉树*/
{if(pbnode!=NULL)
{totalSpace+=8;/*右子树与根节点相距8个空格*/
CreateTree(T->lchild);
printf("请输入%c的右子树,否则输入#\n",T->data);
CreateTree(T->rchild);
}//else
}// CreateTree
//访问二叉树节点
Visit(BiTree p)
{ if(p)
{ printf(" %c ",p->data);
{totalSpace+=8;/*右子树与根节点相距8个空格*/
outputTree(pbnode->rchild,totalSpace);
for(int i=0;i<totalSpace;i++)
printf(" ");
printf("%c\n\n",pbnode->data);
outputTree(pbnode->lchild,totalSpace);/*递归调用左子树*/
count2=InOrderTraverAndCountLeaf(t);//非递推遍历二叉树
printf("\n非递推法遍历二叉树所得叶子节点数: %d\n\n",count2);
p=T;
SqStack s;
数据结构二叉树的递归算法实验报告

齐鲁工业大学实验报告成绩课程名称数据结构指导教师单健芳实验日期院(系)信息学院专业班级计科(嵌入)14-1 实验地点学生姓名高晨悦学号1007 同组人无实验项目名称二叉树的递归算法一、实验目的和要求1.实现二叉树的先序,中序与后序遍历的递归算法与非递归算法。
2.求二叉树的结点个数,叶子结点个数,二叉树的高度,度为2的结点个数。
二、实验环境微型计算机vc三、实验内容1.实现二叉树的先序,中序与后序遍历的递归算法与非递归算法。
2.求二叉树的结点个数,叶子结点个数,二叉树的高度,度为2的结点个数。
四、实验步骤一.实验内容1.实现二叉树的先序,中序与后序遍历的递归算法与非递归算法。
2.求二叉树的结点个数,叶子结点个数,二叉树的高度,度为2的结点个数。
二.程序的设计思想1实现二叉树的先序,中序与后序遍历的递归算法与非递归算法。
先构造二叉树,根据先序遍历的思想,输入根后,再输入左子树,直至左子树为空则输入上一层右字树。
(1)二叉树的非递归遍历是用显示栈来存储二叉树的结点指针,先序遍历时,按二叉树前序遍历的顺序访问结点,并将结点的指针入栈,直到栈顶指针指向结点的左指针域为空时取出栈顶指针并删除栈顶指针,访问刚取出的指针指向的结点的右指针指向的结点并将其指针入栈,如此反复执行则为非递归操作。
(2)二叉树的递归遍历:若二叉树为空,则空操作先序遍历:(a)访问根结点;(b)先序遍历左子树;(c)先序遍历右子树。
中序遍历:(a)中序遍历左子树;(b)访问根结点;(c)中序遍历右子树后序遍历:(a)后序遍历左子树;(b)后序遍历右子树;(c)访问根结点。
2.求二叉树的结点个数,叶子结点个数,二叉树的高度,度为2的结点个数。
(1)求二叉树的叶子结点个数:先分别求得左右子树中个叶子结点的个数,再计算出两者之和即为二叉树的叶子结点数。
(2)二叉树的结点个数之和:先分别求得左子树右子树中结点之和,再计算两者之和即为所求。
(3)二叉树的高度:首先判断二叉树是否为空,若为空则此二叉树高度为0,。
数据结构二叉树遍历实验报告简版

数据结构二叉树遍历实验报告数据结构二叉树遍历实验报告1. 实验目的本实验旨在通过实现二叉树的前序、中序和后序遍历算法,加深对二叉树遍历的理解,并验证算法的正确性。
2. 实验原理2.1 二叉树二叉树是一种特殊的树状数据结构,它的每个节点最多只能有两个子节点。
二叉树可以为空树,也可以是由根节点、左子树和右子树组成的非空树。
2.2 遍历算法二叉树的遍历算法包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。
- 前序遍历:先访问根节点,然后依次递归访问左子树和右子树。
- 中序遍历:先递归访问左子树,然后访问根节点,最后递归访问右子树。
- 后序遍历:先递归访问左子树,然后递归访问右子树,最后访问根节点。
3. 实验过程3.1 数据结构设计首先,我们需要设计表示二叉树的数据结构。
在本次实验中,二叉树的每个节点包含三个成员变量:值、左子节点和右子节点。
我们可以使用面向对象编程语言提供的类来实现。
具体实现如下:```pythonclass TreeNode:def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = valself.left = leftself.right = right```3.2 前序遍历算法前序遍历算法的实现主要包括以下步骤:1. 若二叉树为空,则返回空列表。
2. 创建一个栈,用于存储遍历过程中的节点。
3. 将根节点入栈。
4. 循环执行以下步骤,直到栈为空:- 弹出栈顶节点,并将其值添加到结果列表中。
- 若当前节点存在右子节点,则将右子节点压入栈。
- 若当前节点存在左子节点,则将左子节点压入栈。
具体实现如下:```pythondef preorderTraversal(root):if not root:return []stack = []result = []stack.append(root)while stack:node = stack.pop()result.append(node.val)if node.right:stack.append(node.right)if node.left:stack.append(node.left)return result```3.3 中序遍历算法中序遍历算法的实现主要包括以下步骤:1. 若二叉树为空,则返回空列表。
二叉树的遍历实验报告(二)

二叉树的遍历实验报告(二)引言:本实验报告是对二叉树的遍历进行实验,并对实验结果进行分析和总结。
二叉树的遍历是指按照某种顺序遍历二叉树中的节点,分为三种遍历方式:前序遍历、中序遍历和后序遍历。
本实验通过设计并实现相应的算法,对三种遍历方式进行实验,并比较它们在不同情况下的效率和应用场景。
一、前序遍历1. 创建一个空栈,将二叉树的根节点压入栈中。
2. 当栈不为空时,执行以下操作:2.1 弹出栈顶节点,输出节点值。
2.2 若节点存在右子树,将右子树的根节点压入栈中。
2.3 若节点存在左子树,将左子树的根节点压入栈中。
3. 重复步骤2,直到栈为空。
二、中序遍历1. 创建一个空栈,并将二叉树的根节点置为当前节点。
2. 当栈不为空或当前节点不为空时,执行以下操作:2.1 若当前节点不为空,将当前节点入栈,并将当前节点指向其左子节点。
2.2 若当前节点为空,弹出栈顶节点并输出节点值,将当前节点指向其右子节点。
3. 重复步骤2,直到栈为空且当前节点为空。
三、后序遍历1. 创建两个栈,分别为stack1和stack2。
将二叉树的根节点压入stack1中。
2. 当stack1不为空时,执行以下操作:2.1 弹出stack1的栈顶节点,并将该节点压入stack2中。
2.2 若节点存在左子树,将左子树的根节点压入stack1中。
2.3 若节点存在右子树,将右子树的根节点压入stack1中。
3. 当stack1为空时,执行以下操作:3.1 弹出stack2的栈顶节点并输出节点值。
4. 重复步骤2和3,直到stack1和stack2均为空。
四、效率比较1. 前序遍历的时间复杂度为O(n),其中n为二叉树的节点数量。
2. 中序遍历的时间复杂度为O(n)。
3. 后序遍历的时间复杂度为O(n)。
4. 从时间复杂度上看,三种遍历方式的效率相同。
5. 从实际使用场景上看,前序遍历适合用于打印二叉树的结构、以及复制整棵树等;中序遍历适合用于查找二叉搜索树中的某个值;后序遍历适合用于计算二叉树中节点的高度或深度等。
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。
二叉树的非递归遍历实验总结

二叉树的非递归遍历实验总结在计算机科学中,二叉树是一种常见的数据结构,其中每个节点最多有两个子节点。
二叉树的遍历是指按照特定的顺序访问树中的所有节点。
常见的遍历方法有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
通常,我们可以使用递归算法来遍历二叉树,但考虑到性能和空间复杂度,非递归遍历也是一种重要的技术。
在实验中,我们探索了二叉树的非递归遍历方法,并总结了以下结果。
1. 前序遍历:前序遍历是指先访问根节点,然后按照左子树和右子树的顺序继续遍历。
我们使用栈来实现非递归前序遍历。
具体步骤:先将根节点入栈,然后循环进行以下步骤:出栈当前节点,访问该节点,如果有右孩子,则右孩子入栈;如果有左孩子,则左孩子入栈。
直到栈为空。
2. 中序遍历:中序遍历是指先遍历左子树,然后访问根节点,最后遍历右子树。
类似于前序遍历,我们使用栈来实现非递归中序遍历。
具体步骤:将根节点入栈,然后定义一个指针指向根节点,循环进行以下步骤:将指针指向最左子节点,并将路径上的所有节点入栈,然后出栈一个节点并访问它,如果该节点有右孩子,则将指针指向右孩子。
重复上述步骤直到栈为空且指针为空。
3. 后序遍历:后序遍历是指先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根节点。
同样,我们使用栈来实现非递归后序遍历。
具体步骤:将根节点入栈,然后定义一个指针指向根节点,循环进行以下步骤:将指针指向最左子节点,并将路径上的所有节点入栈,如果栈顶节点的右孩子不为空且未访问过,则将指针指向右孩子,否则出栈一个节点并访问它。
重复上述步骤直到栈为空且指针为空。
通过实验,我们发现非递归遍历可以以相同的顺序遍历二叉树,而不需要使用递归函数调用的开销。
此外,我们还需要注意非递归遍历的实现需要额外使用栈结构来保存节点,因此在空间复杂度上略高于递归算法。
总的来说,非递归遍历是一种强大的工具,可以帮助我们更好地理解和操作二叉树数据结构。
在实践中,我们可以根据实际情况选择适合的遍历方式来解决问题。
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实验报告
运行结果:
递归算法:非递归算法:
实验总结(结论或问题分析):
通过实验,加深了对C语言尤其是函数调用部分的认识和掌握。
没有找到在实验运行结果上明确区分递归算法实现的遍历和非递归算法实现的遍历的方法。
实验成绩任课教师签名张红霞
附:源程序:
递归算法程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define maxsize 100
#define FALSE 0
#define TRUE 1
typedef struct node //二叉树结构体类型定义
{
char data;
struct node *lchild;
struct node *rchild;
}bitnode,*bitree;
/*扩展先序序列创建二叉链表*/
void cteatebitree(bitree *bt)
{
char ch;
ch=getchar();
if(ch=='.')*bt=NULL;
else
{
*bt=(bitree)malloc(sizeof(bitnode));
(*bt)->data=ch;
cteatebitree(&((*bt)->lchild));
cteatebitree(&((*bt)->rchild));
}
}
/*先序递归遍历*/
void preorder(bitree root)
{
if(root!=NULL)
{
printf("%c ",root->data);
preorder(root->lchild);
preorder(root->rchild);
}
}
/*中序递归遍历*/
void inorder(bitree root)
{
if(root!=NULL)
{
preorder(root->lchild);
printf("%c ",root->data);
preorder(root->rchild);
}
}
/*后序递归遍历*/
void postorder(bitree root)
{
if(root!=NULL)
{
preorder(root->lchild);
preorder(root->rchild);
printf("%c ",root->data);
}
}
void main()
{
bitree bt;
cteatebitree(&bt);
printf("先序递归遍历序列:\n");
preorder(bt);
printf("\n");
printf("中序递归遍历序列:\n");
inorder(bt);
printf("\n");
printf("后序递归遍历序列:\n");
postorder(bt);
printf("\n");
}
非递归算法程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define FALSE 0
#define TRUE 1
#define maxsize 100
typedef struct node //二叉树结构体定义{
char data;
struct node *lchild;
struct node *rchild;
}bitnode,*bitree;
typedef struct //顺序栈结构体定义{
bitree elem[maxsize];
int top;
}seqstack;
int push(seqstack *s,bitree x) //入栈
{
if(s->top==maxsize-1)
return(FALSE);
s->top++;
s->elem[s->top]=x;
return(TRUE);
}
bitree pop(seqstack *s,bitree x) //出栈
{
if(s->top==-1) return NULL;
else
{
x=s->elem[s->top];
s->top--;
return x;
}
}
int gettop(seqstack *s,bitree *x) //读取栈顶元素
{
if(s->top==-1) return FALSE;
else
{
*x=s->elem[s->top];
return TRUE;
}
}
void createbitree(bitree *bt) //扩展先序序列创建二叉链表{
char ch;
ch=getchar();
if(ch=='.')*bt=NULL;
else
{
*bt=(bitree)malloc(sizeof(bitnode));
(*bt)->data=ch;
createbitree(&((*bt)->lchild));
createbitree(&((*bt)->rchild));
}
}
void preorder1(bitree root,seqstack s) //先序遍历{
bitnode *p;
p=root;
while(p!=NULL||!(s.top==-1))
{
while(p!=NULL)
{
printf("%c",p->data);
push(&s,p);
p=p->lchild;
}
if(!(s.top==-1))
{
p=pop(&s,p);
p=p->rchild;
}
}
}
void inorder1(bitree root,seqstack s) //中序遍历{
bitnode *p;
s.top=-1;
p=root;
while(p!=NULL||!(s.top==-1))
{
if(p!=NULL)
{
push(&s,p);
p=p->lchild;
else
{
p=pop(&s,p);
printf("%c",p->data);
p=p->rchild;
}
}
}
void postorder1(bitree root) //后序遍历{
bitnode *p,*q;
seqstack s;
q=NULL;
p=root;
s.top=-1;
//printf("%c",p->data);
while(p!=NULL||!(s.top==-1))
{while(p!=NULL)
{
push(&s,p); p=p->lchild;
}
if(!(s.top==-1))
{
gettop(&s,&p);
if((p->rchild==NULL)||(p->rchild==q))
{
printf("%c",p->data);
q=p;
p=pop(&s,p);
p=NULL;
else p=p->rchild;
}
}
}
void main()
{
printf("先序序列创建二叉树\n");
seqstack s;
s.top=-1;
bitree root;
createbitree(&root);
printf("先序遍历序列:\n");
preorder1(root,s);
printf("\n");
printf("中序遍历序列:\n");
inorder1(root,s);
printf("\n");
printf("后序遍历序列:\n");
postorder1(root);
printf("\n");
}。