数据结构课程设计之树与二叉树的转换.docx
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数据结构课程设计之树与二叉树的转换
纲要
一程序设计要求与目的
二存储结构设计
三算法设计（流程图）
四详细设计（源代码）
五调试与分析
六实验总结
七参考文献
第一章程序设计要求与目的
题目：
树与二叉树的转换的实现。
以及树的前序、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，应包含建树的实现。
第二章存储结构设计
引入头文件：
#include
#include
#include
设置常量：
#defineMAX_TREE_SIZE100
一般树的存储结构有以下几种：
双亲结点，孩子结点，孩子兄弟结点。
本实验运用到的是双亲结点和孩子兄弟结点。
具体存储结构如下：
/*树的双亲表示结点结构定义*/
typedefstruct
{
intdata;
intparent;//双亲位置域
}PTNode;
/*双亲表示法树结构*/
typedefstruct
{
PTNodenode[MAX_TREE_SIZE];
intcount;//根的位置和节点个数
}PTree;
/*树的孩子兄弟表示结点结构定义*/
typedefstructnode{
intdata;
structnode*firstchild;
structnode*rightsib;
}BTNode,*BTree;
第三章算法设计（流程图）
流程图：
第四章详细设计（源代码）
详细设计共有以下函数的实现：
树的初始化函数（双亲法和孩子结点法两种），建树函数，输出树函数，树的前序遍历函数（递归和非递归两种），树的后序遍历函数（递归和非递归两种）,树的层次遍历函数，一般树和二叉树的转换函数。
主菜单和副菜单。
主函数。
具体代码如下：
//初始化树（双亲表示法）
voidinit_ptree（PTree*tree）
{
tree->count=-1;
}
//初始化树结点（孩子兄弟表示法）
BTNodeGetTreeNode（intx）
{
BTNodet;
t.data=x;
t.firstchild=t.rightsib=NULL;
returnt;
}
//树的前序遍历（递归）
voidpreorder（BTNode*T）
{
if（T!
=NULL）
{
printf（"%d",T->data）;
preorder（T->firstchild）;
preorder（T->rightsib）;
}
}
//树的前序遍历（非递归）
voidpreorder2（PTreeT）
{
inti;
for（i=0;i{
printf（"%d",T.node[i]）;
}
}
//树后序遍历（递归）
voidinoeder（BTNode*T）
{
if（T!
=NULL）
{
inoeder（T->firstchild）;
printf（"%d",T->data）;
inoeder（T->rightsib）;
}
}
//树后序遍历（非递归）
voidinoeder2（PTreeT）
{
inti;
for（i=T.count-1;i>=0;i--）
{
printf（"%d",T.node[i]）;
}
}
//层次遍历
voidlevel（PTreeT）
{
inti;
for（i=0;i{
printf（"%d",T.node[i]）;
}
}
//水平输出二叉树
voidPrintBTree（BTNode*root,intlevel）
{
inti;
if（root!
=NULL）
{
PrintBTree（root->rightsib,level+1）;
for（i=1;i<=8*level;i++）
printf（""）;
printf（"-------%d\n",root->data）;
PrintBTree（root->firstchild,level+1）;
}
}
//输出树
voidprint_ptree（PTreetree）
{
inti;
printf（"序号结点双亲\n"）;
for（i=0;i<=tree.count;i++）
{
printf（"%8d%8d%8d",i,tree.node[i].data,tree.node[i].parent）;
printf（"\n"）;
}
}
/*用双亲表示法创建树*/
PTreeCreatTree（PTreeT）
{
inti=1;
intfa,ch;
PTNodep;
for（i=1;ch!
=-1;i++）
{
printf（"输入第%d结点:
\n",i）;
scanf（"%d,%d",&fa,&ch）;
printf（"\n"）;
p.data=ch;
p.parent=fa;
T.count++;
T.node[T.count].data=p.data;
T.node[T.count].parent=p.parent;
}
printf（"\n"）;
printf（"创建的树具体情况如下:
\n"）;
print_ptree（T）;
returnT;
}
/*一般树转换成二叉树*/
BTNode*change（PTreeT）
{
inti,j=0;
BTNodep[MAX_TREE_SIZE];
BTNode*ip,*is,*ir,*Tree;
ip=（BTNode*）malloc（sizeof（BTNode））;
is=（BTNode*）malloc（sizeof（BTNode））;
ir=（BTNode*）malloc（sizeof（BTNode））;
Tree=（BTNode*）malloc（sizeof（BTNode））;
for（i=0;i{
p[i]=GetTreeNode（T.node[i].data）;
}
for（i=1;i{
ip=&p[i];
is=&p[j];
while（T.node[i].parent!
=is->data）
{
j++;
is=&p[j];
}
if（!
（is->firstchild））
{
is->firstchild=ip;
ir=ip;
}
else
{
ir->rightsib=ip;
ir=ip;
}
}
Tree=&p[0];
returnTree;
}
/*主菜单*/
voidMenu（）
{
printf（"=================主菜单=======================\n"）;
printf（"***输入1-------------以双亲法创建一棵一般树***\n"）;
printf（"***输入2-------------树的前序遍历（递归）*******\n"）;
printf（"***输入3-------------树的后序遍历（递归）*******\n"）;
printf（"***输入4-------------树的前序遍历（非递归）*****\n"）;
printf（"***输入5-------------树的后序遍历（非递归）*****\n"）;
printf（"***输入6-------------层次序的非递归遍历*******\n"）;
printf（"***输入0-------------退出程序*****************\n"）;
printf（"==============================================\n"）;
printf（"请输入执行的指令:
"）;
}
/*副菜单*/
voidMenu2（）
{
printf（"*****************副菜单*******************\n"）;
printf（"***9-------------返回主菜单继续操作*******\n"）;
printf（"***0-------------退出程序*****************\n"）;
}
/*主函数*/
voidmain（）
{
inti=0,c1,c2;
PTreeT;
BTNode*Tree;
init_ptree（&T）;
loop:
Menu（）;
scanf（"%d",&c1）;
switch（c1）
{
case1:
printf（"建立一般树,依次输入各个结点情况:
\n"）;
printf（"输入结点方式:
双亲数据,整型数据（第一个结点双亲数据为-1,最后以-1,-1结束）\n例子:
-1,11,3\n"）;
T=CreatTree（T）;
Tree=change（T）;
printf（"一般树转换成二叉树后的情况:
\n"）;
PrintBTree（Tree,i）;
getchar（）;
break;
case2:
printf（"树的前序遍历（递归）:
\n"）;
preorder（Tree）;
printf（"\n"）;
break;
case3:
printf（"树的后序遍历（递归）:
\n"）;
inoeder（Tree）;
printf（"\n"）;
break;
case4:
printf（"树的前序遍历（非递归）:
\n"）;
preorder2（T）;
printf（"\n"）;
break;
case5:
printf（"树的后序遍历（非递归）:
\n"）;
inoeder2（T）;
printf（"\n"）;
break;
case6:
printf（"树的层次遍历:
\n"）;
level（T）;
printf（"\n"）;
break;
case0:
exit
（1）;
break;
}
Menu2（）;
scanf（"%d",&c2）;
if（c2==9）
gotoloop;
elseif（c2==0）
exit
（1）;
}
第五章调试与分析
程序开始：
建立一棵一般树：
输入指令1
输入结点的方式：
双亲数据（整型），结点数据（整型）以-1，-1结束
如：
-1，11，2-1，-1
一般树创建完的具体情况：
把一般树转换为二叉树后：
副菜单选择：
选择9继续操作
运用各种遍历形式遍历树：
副菜单选择:
选择0结束程序
第六章实验总结
通过本次程序设计，让我更深层次地了解到了树各种函数的运用，如何运用各种存储结构创建树，以及在实验中还涉及到递归的运用，递归的思想省去了复杂的算法设计。
在实验中不可避免的出现了大大小小的问题，在调试中透彻领悟各种算法的真谛，同样的错误在下次遇到时就可以避免了。
在实验中，分别使用了VC++和TurboC两种编译器，在使用各种编译器的同时能了解不同的编译器的不同之处，取长补短，更好的设计程序。
参考文献
[1]赵坚，姜梅主编.据结构（C语言版）.中国水利水电出版社.2006.
[2]赵坚，姜梅主编.据结构（C语言版）学习指导与习题解答.中国水利水电出版社.2006.
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