C++二叉树基本操作实验报告.docx
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C++二叉树基本操作实验报告
一、实验目的
选择二叉链式存储结构作为二叉树的存储结构，设计一个程序实现二叉树的基本操作（包括建立、输出、前序遍历、中序遍历、后序遍历、求树高、统计叶子总数等）
二、实验开发环境
Windows8.1中文版
MicrosoftVisualStudio6.0
三、实验内容
程序的菜单功能项如下：
1------建立一棵二叉树
2------前序遍历递归算法
3------前序遍历非递归算法
4------中序遍历递归算法
5------中序遍历非递归算法
6------后序遍历递归算法
7------后序遍历非递归算法
8------求树高
9------求叶子总数
10-----输出二叉树
11-----退出
四、实验分析
1、建立一棵二叉树
2、输入二叉树各节点数据
cout<<"请按正确顺序输入二叉树的数据:
";
cin.getline（t,1000）;//先把输入的数据输入到一个t数组
3、递归前序遍历
voidBL1（ECS_data*t）
{
if（NULL!
=t）
{
cout<data<<",";
BL1（t->l）;
BL1（t->r）;
}
}
4、非递归前序遍历
voidpreOrder2（ECS_data*t）
{
stacks;
ECS_data*p=t;
while（p!
=NULL||!
s.empty（））
{
while（p!
=NULL）
{
cout<data<<"";
s.push（p）;
p=p->l;
}
if（!
s.empty（））
{
p=s.top（）;
s.pop（）;
p=p->r;
}
}
}
5、递归中序遍历
voidBL2（ECS_data*t）
{
if（NULL!
=t）
{
BL2（t->l）;
cout<data<<",";
BL2（t->r）;
}
}
6、非递归中序遍历
voidinOrder2（ECS_data*t）//非递归中序遍历
{
stacks;
ECS_data*p=t;
while（p!
=NULL||!
s.empty（））
{
while（p!
=NULL）
{
s.push（p）;
p=p->l;
}
if（!
s.empty（））
{
p=s.top（）;
cout<data<<"";
s.pop（）;
p=p->r;
}
}
}
7、递归后序遍历
voidBL3（ECS_data*t）
{
if（NULL!
=t）
{
BL3（t->l）;
BL3（t->r）;
cout<data<<",";
}
}
8、非递归后序遍历
voidpostOrder3（ECS_data*t）
{
stacks;
ECS_data*cur;//当前结点
ECS_data*pre=NULL;//前一次访问的结点
s.push（t）;
while（!
s.empty（））
{
cur=s.top（）;
if（（cur->l==NULL&&cur->r==NULL）||
（pre!
=NULL&&（pre==cur->l||pre==cur->r）））
{
cout<data<<"";//如果当前结点没有孩子结点或者孩子节点都已被访问过
s.pop（）;
pre=cur;
}
else
{
if（cur->r!
=NULL）
s.push（cur->r）;
if（cur->l!
=NULL）
s.push（cur->l）;
}
}
}
9、求树高
intHeight（ECS_data*t）
{
if（t==NULL）return0;
else
{
intm=Height（t->l）;
intn=Height（t->r）;
return（m>n）?
（m+1）:
（n+1）;
}
}
10、求叶子总数
intCountLeaf（ECS_data*t）
{
staticintLeafNum=0;//叶子初始数目为0，使用静态变量
if（t）//树非空
{
if（t->l==NULL&&t->r==NULL）//为叶子结点
LeafNum++;//叶子数目加1
else//不为叶子结点
{
CountLeaf（t->l）;//递归统计左子树叶子数目
CountLeaf（t->r）;//递归统计右子树叶子数目
}
}
returnLeafNum;
}
五、运行结果
附：
完整程序源代码：
//二叉树链式存储的实现
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
structECS_data//先定义好一个数据的结构
{
chardata;
ECS_data*l;
ECS_data*r;
};
classECS
{
private:
//intlevel;//树高
intn;//表示有多少个节点数
intn1;//表示的是数组的总长度值，（包括#）,因为后面要进行删除判断
ECS_data*temp[1000];
public:
ECS_data*root;
ECS（）//初始化
{
ECS_data*p;
chart[1000];inti;
intfront=0,rear=1;//front表示有多少个节点，rear表示当前插入的点的父母
cout<<"请按正确顺序输入二叉树的数据:
";
cin.getline（t,1000）;//先把输入的数据输入到一个t数组
//cout<intn1=strlen（t）;//测量数据的长度
n=0;
for（i=0;i{
if（t[i]!
='#'）
{
p=NULL;
if（t[i]!
=','）//满足条件并开辟内存
{
n++;
p=newECS_data;
p->data=t[i];
p->l=NULL;
p->r=NULL;
}
front++;
temp[front]=p;
if（1==front）{root=p;}
else
{
if（（p!
=NULL）&&（0==front%2））
{
temp[rear]->l=p;//刚开始把这里写成了==
}
if（（p!
=NULL）&&（1==front%2））
{
temp[rear]->r=p;
}
if（1==front%2）rear++;//就当前的数据找这个数据的父母
}
}
}
}
~ECS（）//释放内存
{
inti;
for（i=1;i<=n;i++）
if（temp[i]!
=NULL）
deletetemp[i];
}
voidJS（）//记录节点的个数
{
ints;
s=n;
cout<<"该二叉树的节点数为:
"<}
voidBL1（ECS_data*t）//递归前序遍历
{
if（NULL!
=t）
{
cout<data<<",";
BL1（t->l）;
BL1（t->r）;
}
}
voidpreOrder2（ECS_data*t）//非递归前序遍历
{
stacks;
ECS_data*p=t;
while（p!
=NULL||!
s.empty（））
{
while（p!
=NULL）
{
cout<data<<"";
s.push（p）;
p=p->l;
}
if（!
s.empty（））
{
p=s.top（）;
s.pop（）;
p=p->r;
}
}
}
voidBL2（ECS_data*t）//递归中序遍历
{
if（NULL!
=t）
{
BL2（t->l）;
cout<data<<",";
BL2（t->r）;
}
}
voidinOrder2（ECS_data*t）//非递归中序遍历
{
stacks;
ECS_data*p=t;
while（p!
=NULL||!
s.empty（））
{
while（p!
=NULL）
{
s.push（p）;
p=p->l;
}
if（!
s.empty（））
{
p=s.top（）;
cout<data<<"";
s.pop（）;
p=p->r;
}
}
}
voidBL3（ECS_data*t）//递归后序遍历
{
if（NULL!
=t）
{
BL3（t->l）;
BL3（t->r）;
cout<data<<",";
}
}
voidpostOrder3（ECS_data*t）//非递归后序遍历
{
stacks;
ECS_data*cur;//当前结点
ECS_data*pre=NULL;//前一次访问的结点
s.push（t）;
while（!
s.empty（））
{
cur=s.top（）;
if（（cur->l==NULL&&cur->r==NULL）||
（pre!
=NULL&&（pre==cur->l||pre==cur->r）））
{
cout<data<<"";//如果当前结点没有孩子结点或者孩子节点都已被访问过
s.pop（）;
pre=cur;
}
else
{
if（cur->r!
=NULL）
s.push（cur->r）;
if（cur->l!
=NULL）
s.push（cur->l）;
}
}
}
intHeight（ECS_data*t）//求树高
{
if（t==NULL）return0;
else
{
intm=Height（t->l）;
intn=Height（t->r）;
return（m>n）?
（m+1）:
（n+1）;
}
}
intCountLeaf（ECS_data*t）//求叶子总数
{
staticintLeafNum=0;//叶子初始数目为0，使用静态变量
if（t）//树非空
{
if（t->l==NULL&&t->r==NULL）//为叶子结点
LeafNum++;//叶子数目加1
else//不为叶子结点
{
CountLeaf（t->l）;//递归统计左子树叶子数目
CountLeaf（t->r）;//递归统计右子树叶子数目
}
}
returnLeafNum;
}
};
intmain（）
{
ECSa;
a.JS（）;
cout<<"递归前序遍历:
";
a.BL1（a.root）;
cout<cout<<"非递归前序遍历:
";
a.preOrder2（a.root）;
cout<cout<<"递归中序遍历:
";
a.BL2（a.root）;
cout<cout<<"非递归中序遍历:
";
a.inOrder2（a.root）;
cout<cout<<"递归后序遍历:
";
a.BL3（a.root）;
cout<cout<<"非递归后序遍历:
";
a.postOrder3（a.root）;
cout<cout<<"树高为:
"<cout<<"叶子总数为:
"<return0;
}
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