数据结构树的实验报告.docx
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数据结构树的实验报告
数据结构
实
验
报
告
目的要求
1．掌握二叉树的存储实现。
2．掌握二叉树的遍历思想。
3．掌握二叉树的常见算法的程序实现。
实验内容
1．输入字符序列，建立二叉链表。
2．中序遍历二叉树:
递归算法。
3．中序遍历二叉树:
非递归算法。
（最好也能实现先序，后序非递归算法）
4．求二叉树的高度。
5．求二叉树的叶子个数。
6．借助队列实现二叉树的层次遍历。
7．在主函数中设计一个简单的菜单，分别调试上述算法。
源程序：
1.头文件：
栈和队列stack
#include
#include
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineOVERFLOW-2
typedefcharTElemType;
typedefstructBiTNode
{TElemTypedata;
structBiTNode*lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;
typedefBiTreeSElemType;
typedefBiTreeQElemType;
typedefBiTreeStatus;
typedefstructNode{//链栈的定义
SElemTypedata;
structNode*next;
}NODE;
typedefstruct{
NODE*top;//链式栈的栈顶指针
}Stack;
//链式栈的操作示例
voidInitStack（Stack&S）{
S.top=（NODE*）malloc（sizeof（NODE））;
if（!
S.top）exit（OVERFLOW）;//分配失败
S.top->next=NULL;
}
intStackEmpty（StackS）{
if（S.top->next==NULL）return（TRUE）;
elsereturn（FALSE）;
}
voidPush（Stack&S,SElemTypee）{
NODE*p;
p=（NODE*）malloc（sizeof（NODE））;
if（!
p）exit（OVERFLOW）;//分配失败
p->data=e;
p->next=S.top->next;
S.top->next=p;
}
voidPop（Stack&S,SElemType&e）
{
NODE*p;
if（StackEmpty（S））return;//栈空
else{p=S.top->next;
e=p->data;
S.top->next=p->next;
free（p）;
}
}
//队的操作
typedefstructQNode{
QElemTypedata;
structQNode*next;
}QNode,*QueuePtr;
typedefstruct{
QueuePtrfront;
QueuePtrrear;
}LinkQueue;
voidInitQueue（LinkQueue&Q）{//初始化队列
Q.front=Q.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
Q.front）exit（OVERFLOW）;//存储分配失败
Q.front->next=NULL;
}
intEnQueue（LinkQueue&Q,QElemTypee）//插入元素e为Q的新的队尾元素
{
QueuePtrp;
p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
p）exit（OVERFLOW）;
p->data=e;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
returnOK;
}
intDeQueue（LinkQueue&Q,QElemType&e）//删除Q的队头元素，用e返回其值
{
if（Q.front==Q.rear）returnERROR;
QueuePtrp;
p=Q.front->next;
e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if（Q.rear==p）Q.rear=Q.front;
free（p）;
returnOK;
}
2.主程序
#include
#include
#include"math.h"
#include"stack.h"
inth=0,max=0,flag=0;//全局变量
voidCreateBiTree（BiTree&T）
{TElemTypech;
scanf（"%c",&ch）;
if（ch==''）T=NULL;
else{
T=（BiTree）malloc（sizeof（BiTNode））;
T->data=ch;
CreateBiTree（T->lchild）;
CreateBiTree（T->rchild）;
}
}
//2．中序遍历二叉树:
递归算法。
voidzhbianli（BiTreeT）
{
if（!
T）return;
zhbianli（T->lchild）;
printf（"%c",T->data）;
zhbianli（T->rchild）;
}
//先序非递归遍历
voidxifbianli（BiTreeT）{
BiTreep;
StackS;
InitStack（S）;
if（T）Push（S,T）;
while（!
StackEmpty（S））{
Pop（S,p）;
printf（"%2c",p->data）;
if（p->rchild）Push（S,p->rchild）;
if（p->lchild）Push（S,p->lchild）;
}
}
//3．中序遍历二叉树:
非递归算法。
voidzhfbianli（BiTreeT）{
BiTreep;
StackS;
InitStack（S）;
p=T;
while（p||!
StackEmpty（S））{
if（p）
{
Push（S,p）;
p=p->lchild;
}
else
{
Pop（S,p）;
if（p）
printf（"%c",p->data）;
p=p->rchild;
}
}
}
//后序非递归遍历
voidhofbianli（BiTreeT）
{
BiTreep;
StackS;
InitStack（S）;
p=T;
while（T||!
StackEmpty（S））
{
if（T）
{
Push（S,T）;
T=T->lchild;
}
else
{
T=S.top->next->data;
if（T->rchild==NULL||T->rchild==p）
{
printf（"%c",T->data）;
Pop（S,T）;
p=T;
T=NULL;
}
else
{
T=T->rchild;
}
}
}
}
//4.求二叉树的高度。
inthight（BiTreeT）
{
inth,hl,hr;
if（T）
{
if（!
T->lchild&&!
T->rchild）
h=1;
else
{
hl=hight（T->lchild）;
hr=hight（T->rchild）;
h=（hl>hr?
hl:
hr）+1;
}
}
else
h=0;
return（h）;
}
//5.求二叉树的叶子个数
intleaf（BiTreeT）
{intn;
if（!
T）n=0;
else
if（!
T->lchild&&!
T->rchild）n=1;
elsen=leaf（T->lchild）+leaf（T->rchild）;
return（n）;
}
//8．借助队列实现二叉树的层次遍历。
voidduiliebianli（BiTreeT）
{
LinkQueueQ;
InitQueue（Q）;
if（T==NULL）return;
BiTreep=T;
printf（"%c",p->data）;
if（p->lchild）EnQueue（Q,p->lchild）;
if（p->rchild）EnQueue（Q,p->rchild）;
while（Q.front!
=Q.rear）
{
DeQueue（Q,p）;
printf（"%c",p->data）;
if（p->lchild）EnQueue（Q,p->lchild）;
if（p->rchild）EnQueue（Q,p->rchild）;
}
return;
}
voidmain（）{
BiTreeroot;intselect;
printf（"二叉树实验\n"）;
printf（"建立二叉树，输入字符序列:
\n"）;
CreateBiTree（root）;
do{
printf（"\n1中序递归遍历2中序非递归遍历序列\n"）;
printf（"3.先序非递归遍历序列4.后序非递归遍历序列\n"）;
printf（"5.计算叶子6.计算高度\n"）;
printf（"7.队列实现二叉树的层次遍历\n"）;
printf（"请输入选择：
"）;
scanf（"%d",&select）;
switch（select）{
case1:
printf（"\n中序递归遍历序列：
"）;
zhbianli（root）;
break;
case2:
printf（"\n中序非递归遍历序列：
"）;
zhfbianli（root）;
break;
case3:
printf（"\n先序非递归遍历序列：
"）;
xifbianli（root）;
break;
case4:
printf（"\n后序非递归遍历序列：
"）;
hofbianli（root）;
break;
case5:
printf（"\n二叉树中叶子个数为：
%d\n",leaf（root））;
break;
case6:
hight（root）;
printf（"\n二叉树中高度为：
%d\n",hight（root））;
break;
case7:
printf（"\
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