数据结构实验报告树.docx
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数据结构实验报告树
数据结构实验报告
实验名称:
实验三——树
学生姓名：
***
班级：
2010211119
班内序号：
07
学号:
********
日期：
2011年11月27号
1实验目的
通过选择下面五个题目之一进行实现，掌握如下内容：
Ø进一步掌握指针、模板类、异常处理的使用
Ø掌握栈的操作的实现方法
Ø掌握队列的操作的实现方法
Ø学习使用栈解决实际问题的能力
Ø学习使用队列解决实际问题的能力
2.实验内容
根据二叉树的抽象数据类型的定义，使用二叉链表实现一个二叉树。
Ø二叉树的基本功能：
Ø1、二叉树的建立
Ø2、前序遍历二叉树
Ø3、中序遍历二叉树
Ø4、后序遍历二叉树
Ø5、按层序遍历二叉树
Ø6、求二叉树的深度
Ø7、求指定结点到根的路径
Ø8、二叉树的销毁
Ø9、其他：
自定义操作
Ø编写测试main（）函数测试线性表的正确性
3.存储结构：
采用的是栈的存储结构
4.程序的分析和代码重现
源程序
#include
usingnamespacestd;
templatestructBinode
{
Tdata;
Binode*lch;
Binode*rch;
};
template
classBitree
{
private:
voidcreate（Binode*&R,Tdata[],inti）;
voidDestroy（Binode*R）;
public:
Binode*root;
Bitree（Tdata[]）;
Bitree（）{};
voidpreorder（Binode*R）;
voidInorder（Binode*R）;
voidPostorder（Binode*R）;
voidLevelorder（Binode*R）;
/*voidfind（Tdata[]）;*/
intDepth（Binode*R,intd）;
voidpath（Binode*root,char）;
~Bitree（）;
};
templatevoidBitree:
:
create（Binode*&R,Tdata[],inti）
{
if（data[i-1]!
=0）
{
R=newBinode;
R->data=data[i-1];
R->lch=R->rch=NULL;
create（R->lch,data,2*i）;
create（R->rch,data,2*i+1）;
}
}
/*templatevoidBitree:
:
find（Tdata[]）
{
*/
template
Bitree:
:
Bitree（Tdata[]）
{
create（root,data,1）;
}
template
voidBitree:
:
preorder（Binode*R）
{
if（R!
=NULL）
{
cout<data;
preorder（R->lch）;
preorder（R->rch）;
}
}
template
voidBitree:
:
Inorder（Binode*R）
{
if（R!
=NULL）
{
Inorder（R->lch）;
cout<data;
Inorder（R->rch）;
}
}
template
voidBitree:
:
Postorder（Binode*R）
{
if（R!
=NULL）
{
Postorder（R->lch）;
Postorder（R->rch）;
cout<data;
}
}
template
voidBitree:
:
Levelorder（Binode*R）
{
Binode*queue[10000];
intf=0,r=0;
if（R!
=NULL）
queue[++r]=R;
while（f!
=r）
{
Binode*p=queue[++f];
cout<data;
if（p->lch!
=NULL）
queue[++r]=p->lch;
if（p->rch!
=NULL）
queue[++r]=p->rch;
}
}
//销毁二叉树
template
voidBitree:
:
Destroy（Binode*R）
{
if（R!
=NULL）{
Destroy（R->lch）;
Destroy（R->rch）;
deleteR;
}
}
template
Bitree:
:
~Bitree（）
{
Destroy（root）;
}
template
intBitree:
:
Depth（Binode*R,intd）
{
if（R==NULL）returnd;
if（（R->lch==NULL）&&（R->rch==NULL））
returnd+1;
else
{
intm=Depth（R->lch,d+1）;
intn=Depth（R->rch,d+1）;
returnn>m?
n:
m;
}
}
template
voidBitree:
:
path（Binode*root,charm）//求路径
{
Binode*stack[10000];
Binode*s;
inttag[10000];
inttop=0;
s=root;
do
{
while（s!
=NULL）
{
top++;
stack[top]=s;
tag[top]=0;
s=s->lch;
}
if（top>0）
{
if（tag[top]==1）
{
if（stack[top]->data==m）
{
cout<<"路径:
";
for（inti=1;i<=top;i++）
cout<data;
break;
}
top--;
}
else
{
s=stack[top];
if（top>0）
{
s=s->rch;
tag[top]=1;
}
}
}
}while（s!
=NULL||top!
=0）;
}
voidmain（）
{
charbuf[400]={0};
for（inti=0;i<5;i++）
buf[i]=i+65;
BitreeChBiTree（buf）;
cout<<"前序遍历是"<ChBiTree.preorder（ChBiTree.root）;
cout<cout<<"中序遍历是"<ChBiTree.Inorder（ChBiTree.root）;
cout<cout<<"后序遍历是"<ChBiTree.Postorder（ChBiTree.root）;
cout<cout<<"层序遍历是"<ChBiTree.Levelorder（ChBiTree.root）;
cout<cout<<"此二叉树的深度是"<ChBiTree.path（ChBiTree.root,buf[4]）;
}
整个程序采用的是递归的方法，其中层序遍历的函数采用的是列的存储结构。
算法设计：
首先建立一个二叉树，每一个节点都必须包含他本身的数值，他的左孩子和有孩子，所以用一个结构体来存储每个节点的属性，之后用一个类类实现对于二叉树的各种操作。
类的创建：
template
classBitree
{
private:
voidcreate（Binode*&R,Tdata[],inti）;//创建二叉树
voidDestroy（Binode*R）;//销毁二叉树
public:
Binode*root;//根节点
Bitree（Tdata[]）;//构造函数
Bitree（）{};
voidpreorder（Binode*R）;//前序遍历
voidInorder（Binode*R）;//中序遍历
voidPostorder（Binode*R）;//后续遍历
voidLevelorder（Binode*R）;//层序遍历
intDepth（Binode*R,intd）;//求树的深度
voidpath（Binode*root,char）;//求指定路径
~Bitree（）;//析构函数
};
前序遍历：
template
voidBitree:
:
preorder（Binode*R）
{
if（R!
=NULL）
{
cout<data;
preorder（R->lch）;
preorder（R->rch）;
}
}
后续遍历：
template
voidBitree:
:
Postorder（Binode*R）
{
if（R!
=NULL）
{
Postorder（R->lch）;
Postorder（R->rch）;
cout<data;
}
}
中序遍历：
template
voidBitree:
:
Inorder（Binode*R）
{
if（R!
=NULL）
{
Inorder（R->lch）;
cout<data;
Inorder（R->rch）;
}
}
二叉树的创建：
templatevoidBitree:
:
create（Binode*&R,Tdata[],inti）
{
if（data[i-1]!
=0）
{
R=newBinode;
R->data=data[i-1];
R->lch=R->rch=NULL;
create（R->lch,data,2*i）;
create（R->rch,data,2*i+1）;
}
}
求二叉树的深度：
template
intBitree:
:
Depth（Binode*R,intd）
{
if（R==NULL）returnd;
if（（R->lch==NULL）&&（R->rch==NULL））
returnd+1;
else
{
intm=Depth（R->lch,d+1）;
intn=Depth（R->rch,d+1）;
returnn>m?
n:
m;
}
}
二叉树的销毁：
template
voidBitree:
:
Destroy（Binode*R）
{
if（R!
=NULL）{
Destroy（R->lch）;
Destroy（R->rch）;
deleteR;
}
}
template
Bitree:
:
~Bitree（）
{
Destroy（root）;
}
求根节点到指定节点的路径：
template
voidBitree:
:
path（Binode*root,charm）//求路径
{
Binode*stack[10000];
Binode*s;
inttag[10000];
inttop=0;
s=root;
do
{
while（s!
=NULL）
{
top++;
stack[top]=s;
tag[top]=0;
s=s->lch;
}
if（top>0）
{
if（tag[top]==1）
{
if（stack[top]->data==m）
{
cout<<"路径:
";
for（inti=1;i<=top;i++）
cout<data;
break;
}
top--;
}
else
{
s=stack[top];
if（top>0）
{
s=s->rch;
tag[top]=1;
}
}
}
}while（s!
=NULL||top!
=0）;
}
运行结果
测试：
1.函数流程：
5.感想：
这次程序的难点是求指定节点的路径，我采用的是遍历二叉树的方法，把整个二叉树都遍历一遍，并采用的是栈的存储方式，直到找到要求的那个节点，就把整个路径打印出来，最主要的实现方法是那两个循环结构，在代码重现里已经写清楚了，还有这次充分体现了递归函数的巨大作用。
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