数据结构课程设计二叉树的遍历Word文件下载.docx
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参考文献18
II
1.问题概述
1.1问题描述
创建二叉树并遍历基本要求：
该程序集成了如下功能：
（1）二叉树的建立
（2）递归和非递归先序，中序和后序遍历二叉树
（3）按层次遍历二叉树
（4）交换二叉树的左右子树
（5）输出叶子结点
（6）递归和非递归计算叶子结点的数目
1.2需求分析
分先序遍历，中序遍历和后序遍历三种情况考虑。
1.先序遍历，当二叉树非空时按以下顺序遍历，否则结束操作：
①访问根结点；
②按先序遍历规则遍历左子树；
③按先序遍历规则遍历右子树；
2.中序遍历，当二叉树非空时按以下顺序遍历，否则结束操作：
①按中序遍历规则遍历左子树；
②访问根结点；
③按中序遍历规3遍历右子树。
3.后序遍历，当二叉树非空时按以下顺序遍历，否则结束操作：
①按后序遍历规则遍历左子树；
②按后序遍历规则遍历右子树；
③访问根结点。
3
1.3设计内容和要求
对任意给定的二叉树（顶点数自定）建立它的二叉链表存贮结构，并利用栈
的五种基本运算（清空堆栈、压栈、弹出、取栈顶元素、判栈空）实现二叉树的
先序、中序、后序三种周游，输出三种周游的结果。
1.4流程图及结构图
开始
i=0
NO
YESi<
n
btreetypenewNodeNO
是否为空YES
root=newNodeMultiplex
i++
returnroot
结束
图1.1流程图
4
a
bc
def
图1.2二叉链表存储结构模拟图
2.概要设计
1．二叉树结点数据类型定义为：
template<
typenameT>
structBiNode
{
BiNode<
T>
*rchild,*lchild;
//指向左孩子的指针
Tdata;
//结点数据信息};
2．二叉树数据类型定义为：
classBiTree{
friendostream&
operator<
<
（ostream&
os,BiTree<
&
bt）;
pub
lic:
BiTree（）;
//无参构造函数
BiTree（intm）{};
//有参空构造函数
BiTree（Tary[],intnum,Tnone）;
//有参构造函数
5
//
析构函数
void
preorder（）;
递归前序遍历
inorder（）;
递归中序遍历
postorder（）;
递归后续遍历
levelorder（）;
层序遍历
int
count（）;
//计算二叉树的结点数
display（ostream
&
os）;
//打印二叉树，有层次
LevelNum（）;
计算每一层结点数
PreOrder（）;
非递归前序遍历
PostOrder（）;
非递归后序遍历
creat（）;
创建二叉树
protected:
//以下函数供上面函数调用//对应相同功能
Voidcreat（BiNode<
*&
root）;
创建
release（BiNode<
*
删除
Build（T
ary[],int
num,Tnone,int
idx）;
用数组创建
二叉树
PreOrder（BiNode<
前序遍历
PostOrder（BiNode<
后续遍历
LevelNum（BiNode<
preorder（BiNode<
inorder（BiNode<
postorder（BiNode<
levelorder（BiNode<
*root）;
count（BiNode<
//计算结点数
display（ostream&
os,BiNode<
*root,int
dep）;
打印
static
bool
leastCommanAncestor（BiNode<
*root,
T
va,Tvb,
private:
*rootptr;
};
6
2.2源程序代码
#include<
iostream>
usingnamespacestd;
//********************************************************************
*****************
//二叉树结点类的定义
template<
classT>
structBTNode
BTNode<
*Lchild,*Rchild;
BTNode（TnodeValue=T（）,BTNode<
*leftNode=NULL,BTNode<
rightNode=NULL）
:
data（nodeValue）,Lchild（leftNode）,Rchild（rightNode）{}//可选择参
数的默认构造函数
******************
//二叉树的建立
voidcreateBinTree（BTNode<
*&
root）
BTNode<
*p=root;
*k;
TnodeValue;
cin>
>
nodeValue;
if（nodeValue==-1）
root=NULL;
7
}
else
root=newBTNode<
（）;
root->
data=nodeValue;
createBinTree（root->
Lchild）;
Rchild）;
****************
//二叉树的先序遍历
voidpreOrder（BTNode<
p）
if（p）
cout<
p->
data<
"
"
;
preOrder（p->
//二叉树的中序遍历
voidinOrder（BTNode<
8
inOrder（p->
//二叉树的后序遍历
voidlevelOrder（BTNode<
*&
levelOrder（p->
//统计二叉树中结点的个数
intcountNode（BTNode<
if（p==NULL）return0;
return1+countNode（p->
Lchild）+countNode（p->
***************
//求二叉树的深度
9
intdepth（BTNode<
if（p==NULL）
return-1;
inth1=depth（p->
inth2=depth（p->
if（h1>
h2）return（h1+1）;
returnh2+1;
//二叉树的消毁操作
*destroy（BTNode<
*p）//消毁函数，用
来消毁二叉树中的各个结点
returndestroy（p->
deletep;
************
//主函数的设计
intmain（）
int>
*rootNode=NULL;
intchoiced=0;
while（true）
10
system（"
cls"
）;
\n\n\n
---主界面---\n\n\n"
1、创建二叉树
2、先序遍历二叉树\n"
3、中序遍历二叉树
4、后序遍历二叉树\n"
5、统计结点总数
6、查看树深度\n"
7、消毁二叉树
0、退出\n\n"
请选择操作：
choiced;
if（choiced==0）
return0;
elseif（choiced==1）
请输入每个结点，回车确认，并以-1结束：
\n"
createBinTree（rootNode）;
elseif（choiced==2）
先序遍历二叉树结果：
preOrder（rootNode）;
endl;
pause"
elseif（choiced==3）
中序遍历二叉树结果：
inOrder（rootNode）;
11
elseif（choiced==4）
后序遍历二叉树结果：
levelOrder（rootNode）;
elseif（choiced==5）
intcount=countNode（rootNode）;
二叉树中结点总数为"
count<
elseif（choiced==6）
intdep=depth（rootNode）;
此二叉树的深度为"
dep<
elseif（choiced==7）
二叉树已被消毁！
destroy（rootNode）;
12
\n\n\n\n\n\t错误选择！
3.调试分析
3.1调试中的问题
创建二叉树：
依次输入二叉树前序遍历序列，构建相应的二叉树。
二叉树遍历：
递归算法、非递归算法测试，调用相应函数进行测试，结果正
确。
求二叉树深度和结点数：
创建一个二叉树，调用相关函数，测试结果正确。
计
算每层结点数：
调用levelNum（）函数，测试结果正确。
调试时遇到诸多问题，其中最主要的问题是死循环问题，在非递归遍历时，
容易进入死循环，经过查找资料、分步调试最终找到循环结束条件，顺利解决各
个难题。
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4.测试结果
（1）初始界面:
主界面所包含的内容
图4.1初始界面图
（2）运行结果：
进行操作1，输入每个结点，显示结果如下
图4.2创建二叉树
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进行操作2，执行结果如下：
图4.3二叉树先序遍历
进行操作3，执行结果如下：
图4.4二叉树中序遍历
进行操作4，执行结果如下：
15
图4.5二叉树后序遍历:
进行操作5，执行结果如下：
图4.6统计二叉树节点
进行操作6，执行结果如下：
图4.7查看树深度
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总结
要能很好的掌握编程,仅仅通过几个简单的程序的编写时无法达成的,更需要大量积累和深入才可能通过本次课程设计。
有关一个课题的所有知识不仅仅是在课本上，多查阅一些资料能够更好的完成课题，这就需要一种能力，即自学能力。
本次课程设计还让我认识到自己的缺点。
本次选的课题是二叉树的遍历，因为本学期所学的就是二叉树等数据结构，所以认为比较适合。
刚开始认为会很简单，但到后来就出现一些难以解决的问题，就像老师请教，并查阅相关资料。
经过慢慢的调试，最终测试成功。
这次课程设计让我所学到的数据结构知识发挥的淋漓尽致，而且还拓展了我的知识面，使我更加熟练的掌握各种方法。
总之，这次课程设计增强了我的自学能力，拓展了我的知识面，让我对数据结构更加了解。
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参考文献
[1]严蔚敏吴伟民《数据结构（C语言版）》清华大学出版社，
2009年9月
[2]谭浩强《C程序设计（第三版）》清华大学出版社2009年1月
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