大数据结构实验实现中序线索化二叉树构造哈夫曼树.docx
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大数据结构实验实现中序线索化二叉树构造哈夫曼树
实验报告
课程名称数据结构
实验项目名称实现中序线索化二叉树，构造哈夫曼树
班级与班级代码
实验室名称（或课室）SS1-204
专业软件工程
任课教师
学号：
姓名：
实验日期：
2011年11月18日
商学院教务处制
实验报告成绩
评价：
评价项目
优
良
一般
差
实验任务是否明确
实验步骤是否清晰详尽
实验任务是否完成
实验结果是否正确
程序设计是否规标准
版面整体效果是否美观
指导教师（签名）
2011年月日
说明：
指导教师评分后，实验报告交院（系）办公室保存。
实验题7.5实现中序线索化二叉树
/*文件名:
exp7-5.cpp*/
#include
#include
#defineMaxSize100
typedefcharElemType;
typedefstructnode
{
ElemTypedata;
intltag,rtag;/*增加的线索标记*/
structnode*lchild;
structnode*rchild;
}TBTNode;
voidCreateTBTNode（TBTNode*&b,char*str）
{
TBTNode*St[MaxSize],*p=NULL;
inttop=-1,k,j=0;
charch;
b=NULL;/*建立的二叉树初始时为空*/
ch=str[j];
while（ch!
='\0'）/*str未扫描完时循环*/
{
switch（ch）
{
case'（':
top++;St[top]=p;k=1;break;/*为左结点*/
case'）':
top--;break;
case',':
k=2;break;/*为右结点*/
default:
p=（TBTNode*）malloc（sizeof（TBTNode））;
p->data=ch;p->lchild=p->rchild=NULL;
if（b==NULL）/**p为二叉树的根结点*/
b=p;
else/*已建立二叉树根结点*/
{
switch（k）
{
case1:
St[top]->lchild=p;break;
case2:
St[top]->rchild=p;break;
}
}
}
j++;
ch=str[j];
}
}
voidDispTBTNode（TBTNode*b）
{
if（b!
=NULL）
{
printf（"%c",b->data）;
if（b->lchild!
=NULL||b->rchild!
=NULL）
{
printf（"（"）;
DispTBTNode（b->lchild）;
if（b->rchild!
=NULL）printf（","）;
DispTBTNode（b->rchild）;
printf（"）"）;
}
}
}
TBTNode*pre;/*全局变量*/
voidThread（TBTNode*&p）
{
if（p!
=NULL）
{
Thread（p->lchild）;/*左子树线索化*/
if（p->lchild==NULL）/*前驱线索*/
{
p->lchild=pre;/*建立当前结点的前驱线索*/
p->ltag=1;
}
elsep->ltag=0;
if（pre->rchild==NULL）/*后继线索*/
{
pre->rchild=p;/*建立前驱结点的后继线索*/
pre->rtag=1;
}
elsepre->rtag=0;
pre=p;
Thread（p->rchild）;/*右子树线索化*/
}
}
TBTNode*CreaThread（TBTNode*b）/*中序线索化二叉树*/
{
TBTNode*root;
root=（TBTNode*）malloc（sizeof（TBTNode））;/*创建根结点*/
root->ltag=0;root->rtag=1;
root->rchild=b;
if（b==NULL）/*空二叉树*/
root->lchild=root;
else
{
root->lchild=b;
pre=root;/*pre是*p的前驱结点,供加线索用*/
Thread（b）;/*中序遍历线索化二叉树*/
pre->rchild=root;/*最后处理,加入指向根结点的线索*/
pre->rtag=1;
root->rchild=pre;/*根结点右线索化*/
}
returnroot;
}
voidThInOrder（TBTNode*tb）
{
TBTNode*p=tb->lchild;/*指向根结点*/
while（p!
=tb）
{
while（p->ltag==0）p=p->lchild;
printf（"%c",p->data）;
while（p->rtag==1&&p->rchild!
=tb）
{
p=p->rchild;
printf（"%c",p->data）;
}
p=p->rchild;
}
}
voidmain（）
{
TBTNode*b,*tb;
CreateTBTNode（b,"A（B（D,E（H（J,K（L,M（,N）））））,C（F,G（,I）））"）;
printf（"二叉树:
"）;DispTBTNode（b）;printf（"\n"）;
tb=CreaThread（b）;
printf（"线索中序序列:
"）;ThInOrder（tb）;printf（"\n"）;
}
结果截图：
7.6构造哈夫曼树
/*文件名:
exp7-6.cpp*/
#include
#include
#defineN50/*叶子结点数*/
#defineM2*N-1/*树中结点总数*/
typedefstruct
{
chardata[5];/*结点值*/
intweight;/*权重*/
intparent;/*双亲结点*/
intlchild;/*左孩子结点*/
intrchild;/*右孩子结点*/
}HTNode;
typedefstruct
{
charcd[N];/*存放哈夫曼码*/
intstart;
}HCode;
voidCreateHT（HTNodeht[],intn）
{
inti,k,lnode,rnode;
intmin1,min2;
for（i=0;i<2*n-1;i++）/*所有结点的相关域置初值-1*/
ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;
for（i=n;i<2*n-1;i++）/*构造哈夫曼树*/
{
min1=min2=32767;/*lnode和rnode为最小权重的两个结点位置*/
lnode=rnode=-1;
for（k=0;k<=i-1;k++）
if（ht[k].parent==-1）/*只在尚未构造二叉树的结点中查找*/
{
if（ht[k].weight{
min2=min1;rnode=lnode;
min1=ht[k].weight;lnode=k;
}
elseif（ht[k].weight{
min2=ht[k].weight;rnode=k;
}
}
ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;
ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;
ht[i].lchild=lnode;ht[i].rchild=rnode;
}
}
voidCreateHCode（HTNodeht[],HCodehcd[],intn）
{
inti,f,c;
HCodehc;
for（i=0;i{
hc.start=n;c=i;
f=ht[i].parent;
while（f!
=-1）/*循序直到树根结点*/
{
if（ht[f].lchild==c）/*处理左孩子结点*/
hc.cd[hc.start--]='0';
else/*处理右孩子结点*/
hc.cd[hc.start--]='1';
c=f;f=ht[f].parent;
}
hc.start++;/*start指向哈夫曼编码最开始字符*/
hcd[i]=hc;
}
}
voidDispHCode（HTNodeht[],HCodehcd[],intn）
{
inti,k;
intsum=0,m=0,j;
printf（"输出哈夫曼编码:
\n"）;/*输出哈夫曼编码*/
for（i=0;i{
j=0;
printf（"%s:
\t",ht[i].data）;
for（k=hcd[i].start;k<=n;k++）
{
printf（"%c",hcd[i].cd[k]）;
j++;
}
m+=ht[i].weight;
sum+=ht[i].weight*j;
printf（"\n"）;
}
printf（"\n平均长度=%g\n",1.0*sum/m）;
}
voidmain（）
{
intn=15,i;
char*str[]={"The","of","a","to","and","in","that","he","is","at","on","for","His","are","be"};
intfnum[]={1192,677,541,518,462,450,242,,190,181,174,157,,124,123};
HTNodeht[M];
HCodehcd[N];
for（i=0;i{
strcpy（ht[i].data,str[i]）;
ht[i].weight=fnum[i];
}
printf（"\n"）;
CreateHT（ht,n）;
CreateHCode（ht,hcd,n）;
DispHCode（ht,hcd,n）;
printf（"\n"）;
}
结果截图：
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