数据结构课程设计二叉连链表.docx
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数据结构课程设计二叉连链表
课程设计指导书
姓名
学号
班级
课程名称
数据结构
课程性质
专业必修课
设计时间
2010年12月1日——2010年12月20日
设计名称
设计二叉链表结构的相关函数库
设计目的
使用MicrosoftVisualC++设计二叉链表结构的相关函数库，并能够在程序设计中调用
设计要求
设计二叉链表结构的相关函数库，以便在程序设计中调用，实现二叉树的各种基本函数以及常用函数；并给出1-2个例子，通过调用自己的库函数来实现问题的求解。
设计思路
与
设计过程
1.程序需求分析
完成：
根据需求分析，确定各个程序功能的需求；
2.程序总统设计
完成：
根据程序需求，进行程序大概框架的设计；
3.主函数设计
完成：
主函数程序中设计一个菜单，并调试所用算法；
4.其他函数设计
完成：
建立二叉链表以及递归序列遍历算法
5.系统程序完善
完成：
完善整个程序细节代码的要求，进行调试。
计划与进度
12.1-12.2复习对vc++6.0使用，了解关于二叉链表的相关特征等。
12.3-12.4查找有关二叉链表基本操作的算法等。
12.5-12.7根据需求分析，确立各个函数程序功能。
12.8-12.10根据程序需求，进行相关子函数程序的编写。
12.11-12.13进行主函数程序功能的设计编写。
12.14-12.16进行对整个程序的完善。
12.17-12.18进行程序的调试运行。
12.19-12.20资料归档，填写相关文档。
任课教师
意见
备注
课程设计报告
课程：
学号：
姓名：
班级：
教师
时间：
计算机科学与技术系
设计名称：
设计二叉链表的相关函数库
日期：
2010年12月20日
设计内容：
使用MicrosoftVisualC++设计二叉链表结构的相关函数库，以便在程序设计中调用
设计目的与要求：
设计二叉链表结构的相关函数库，在程序设计中调用，并实现二叉树的各种基本函数以及常用函数。
设计环境或器材、原理与说明：
器材：
计算机一台
硬件环境：
处理器：
Intelcorei3
内存：
1GB
硬盘空间：
320GB
显卡：
ATIMobilityRadeon
软件环境：
WindowsXP,MicrosoftVisualC++6.0
使用数据结构设计的一般方法步骤进行设计。
设计过程（步骤）和部分程序代码（可以加页）：
一．题目要求
设计二叉链表结构的相关函数库，在程序设计中调用，并实现二叉树的各种基本函数以及常用函数。
二．需求分析
建立一棵二叉树：
（1）二叉树的链表结构；
（2）进行先序遍历，输出结果；
（3）进行中序遍历，输出结果；
（4）进行后序遍历，输出结果；
（5）进行层次遍历，输出结果。
三．运行环境
WindowsXP
四．开发工具和编程语言
1.开发工具：
MicrosoftVisualC++6.0
2.编程语言：
C语言
五．概要设计
1.数据结构
typedefchardatatype;
typedefstructnode//定义二叉树结点类型
{
datatypedata;
structnode*lchild;
structnode*rchild;
}Btnode,*Btree;
2.模块划分
1．根据先序递归建立二叉树
Btreepre_creat（）
2．递归遍历输出函数
voidpreorder_btree（Btreeroot）//由先根序列遍历输出二叉树
voidinorder_btree（Btreeroot）//由中根序列遍历输出二叉树
voidpostorder_btree（Btreeroot）//由后根序列遍历输出二叉树
3．层次遍历输出算法
voidlevel_btree（Btreeroot）//层次遍历输出二叉树
六．详细设计
1．创建二叉树的实现
Btreepre_creat（）//使用先根序列建立二叉树，返回指针
{
Btreet;
charch;
fflush（stdin）;
scanf（"%c",&ch）;//输入一个结点数据
if（ch=='@'）
returnNULL;//空结点
else
{
t=（Btnode*）malloc（sizeof（Btnode））;//申请结点空间，根节点
t->data=ch;
t->lchild=pre_creat（）;//生成左子树
t->rchild=pre_creat（）;//生成右子树
}
returnt;
}
2．先序、中序、后序递归遍历输出算法
voidpreorder_btree（Btreeroot）//由先根序列输出二叉树
{
Btreep=root;
if（p!
=NULL）
{
printf（"%3c",p->data）;//输出结点值
preorder_btree（p->lchild）;//输出左子树
preorder_btree（p->rchild）;//输出右子树
}
}
voidinorder_btree（Btreeroot）//由中根序列输出二叉树
{
Btreep=root;
if（p!
=NULL）
{
inorder_btree（p->lchild）;//输出左子树
printf（"%3c",p->data）;//输出结点值
inorder_btree（p->rchild）;//输出右子树
}
}
voidpostorder_btree（Btreeroot）//由后根序序列输出二叉树
{
Btreep=root;
if（p!
=NULL）
{
postorder_btree（p->lchild）;//输出左子树
postorder_btree（p->rchild）;//输出右子树
printf（"%3c",p->data）;//输出结点值
}
}
3.层次遍历输出算法
voidlevel_btree（Btreeroot）//层次遍历输出二叉树
{
Btreep;
p=（Btnode*）malloc（sizeof（Btnode））;//申请一个新结点
p->data='@';
p->lchild=p->rchild=NULL;//为新结点赋初值
intfront,rear;
front=rear=0;//置空队列
p=root;//工作结点指向根节点
if（p!
=NULL）
{
rear++;
Q[rear]=p;//结点不为空就入队
if（rear==1）
{
front=1;
Q[front]=p;//根节点入队作为队列头结点
rear++;
}
while（front!
=rear）
{
p=Q[front];//队头结点出队
front++;
printf（"%3c",p->data）;
if（p->lchild!
=NULL）
{
Q[rear]=p->lchild;
rear++;
}
if（p->rchild!
=NULL）
{
Q[rear]=p->rchild;
rear++;
}
}
}
}
这三个函数实现了二叉树的递归遍历方法。
先序思想是先根、后左孩子、再右孩子，中序遍历思想是先左孩子、后根、再右孩子，后序是先左孩子、后右孩子、再根。
4.主函数
intmain（）
{
Btreeboot;
boot=（Btnode*）malloc（sizeof（Btnode））;
boot=NULL;
intx;
do
{
printf（"_____________________________________\n"）;
printf（"--------------欢迎使用！
-------------\n"）;
printf（"_____________________________________\n"）;
printf（"\n***************主菜单****************\n"）;
printf（"x=1...先序遍历建立二叉树!
\n"）;
printf（"x=2...先序遍历输出二叉树!
\n"）;
printf（"x=3...中序遍历输出二叉树!
\n"）;
printf（"x=4...后序遍历输出二叉树!
\n"）;
printf（"x=5...层次遍历输出二叉树!
\n"）;
printf（"x=0...退出\n"）;
printf（"****************************************\n"）;
do
{
fflush（stdin）;
printf（"请输入x的值:
"）;
scanf（"%d",&x）;
if（（x!
=1）&&（x!
=2）&&（x!
=3）&&（x!
=4）&&（x!
=0）&&（x!
=5））
{
printf（"请输入正确的x的值\n"）;
}
}while（（x!
=1）&&（x!
=2）&&（x!
=3）&&（x!
=4）&&（x!
=0）&&（x!
=5））;
switch（x）
{
case1:
printf（"\t先序遍历建立二叉树:
\n"）;
printf（"\t请输入二叉树结点的值!
:
\n"）;
printf（"（可以输n个值均为字母或'@'（n<100）字符间以回车符换行,想结束时输多个'@'）:
\n"）;
boot=pre_creat（）;//顺序表的逆置
printf（"\n\n"）;
break;
case2:
printf（"\t先序遍历输出二叉树！
:
\n"）;
printf（"建立的二叉树是:
"）;
preorder_btree（boot）;
printf（"\n\n"）;
break;
case3:
printf（"\t中序遍历输出二叉树！
:
\n"）;
printf（"建立的二叉树是:
"）;
inorder_btree（boot）;
printf（"\n\n"）;
break;
case4:
printf（"\t后序遍历输出二叉树！
:
\n"）;
printf（"建立的二叉树是:
"）;
postorder_btree（boot）;
printf（"\n\n"）;
break;
case5:
printf（"\t层次遍历输出二叉树！
:
\n"）;
printf（"建立的二叉树是:
"）;
level_btree（boot）;
printf（"\n\n"）;
break;
}
}while（x!
=0）;
printf（"ByeBye!
"）;
returnx;
}
7.运行结果：
图一
图二
图三
图四
图五
图六
图七
设计结果与分析（可以加页）：
本次课程设计实现了二叉链表的相关函数库的调用。
为了实现以链表为存储结构的二叉树的有关操作，要熟练掌握二叉链表的特性，但对于一些算法较为复杂，代码量多些，容易出现一些变量的定义、函数声明、函数调用等细节上的问题出错。
在本程序的设计过程中，为了克服以上困难，采取了一些措施：
建立清晰的程序设计的步骤方法，分步各个模块程序设计，进行仔细的总体结构设计，反复调试、细心观察达到完善整个系统等。
设计体会与建议：
数据结构是计算机程序设计的重要理论技术基础，在理论学习和基础实验的基础上，通过实践设计一定量的程序，掌握应用计算机解决实际问题的基本方法，是理解和运用数据结构及算法，提高编程能力的有效途径，并为学习软件专业课程积累理论基础和实践基础。
程序的设计和开发过程，不仅要求我们牢固地掌握各种基础知识，更考查了对基础知识的综合运用能力。
这次我的实验课题是二叉树的基本算法综合分析。
算法是数据结构的核心，是我们学习软件开发必须掌握的基本知识。
简单课程设计最重要的是基础知识的运用，以及综合分析问题的能力。
二叉树的递归算法主要是将二叉树存储到链表结构中。
遍历是二叉树各种操作的基础，先序、中序、后序是二叉树遍历的三种基本遍历方法。
而这些都是数据结构的基础内容，是我们必须理解和牢记的基础知识。
将这些基础算法综合起来，更能清晰地认识和理解各种算法的作用。
当然，要学会编程不会仅局限于课本知识，而是根据课本知识进行有效的拓展，并且不得不学会在众多的参考资料中搜索有用的自己所需的知识，并迫使自己去学习掌握它们，从中不断提高自己。
例如，课本上只给出了二叉树的递归中序遍历方法，由此可容易推出递归的前序和中序遍历方法。
二叉树的基本操作是多种多样的，由于时间的短促和作者水平有限，因不能做太大规模的设计。
虽然程序规模不大，我依然为此付出了努力，仍免不了各种错误的出现。
编程过程需要很大的毅力和耐心，而且要有良好的思维和扎实的专业基础知识，所以我需要不断的学习，发现自身不足之处并改正它，逐步提高自身能力，不断取得进步。
对于数据结构的学习，我一直感到很吃力，但想过放弃。
通过实践，让我们认识到知识的运用性，并加深对基础知识的理解，从中了解自己需要学习的东西并学会自学。
在此我要感谢我的老师对我们专心致志的辅导，让我学会了许多分析和解决问题的方法，让我受益匪浅。
作为一名计算机专业的学生，今后我将加倍努力学习专业知识，为自己从事的职业打下坚实基础。
设计成绩：
教师签名：
年月日
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