完整word版二叉树的基本操作实验.docx
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完整word版二叉树的基本操作实验
实验三二叉树的基本运算
一、实验目的
1、使学生熟练掌握二叉树的逻辑结构和存储结构.
2、熟练掌握二叉树的各种遍历算法。
二、实验内容
［问题描述］
建立一棵二叉树，试编程实现二叉树的如下基本操作:
1。
按先序序列构造一棵二叉链表表示的二叉树T；
2。
对这棵二叉树进行遍历：
先序、中序、后序以及层次遍历,分别输出结点的遍历序列；
3.求二叉树的深度/结点数目/叶结点数目；（选做）
4.将二叉树每个结点的左右子树交换位置。
（选做）
［基本要求］
从键盘接受输入（先序），以二叉链表作为存储结构,建立二叉树（以先序来建立），
［测试数据］
如输入:
ABCффDEфGффFффф（其中ф表示空格字符）
则输出结果为
先序：
ABCDEGF
中序：
CBEGDFA
后序：
CGEFDBA
层序：
ABCDEFG
［选作内容］
采用非递归算法实现二叉树遍历。
三、实验前的准备工作
1、掌握树的逻辑结构.
2、掌握二叉树的逻辑结构和存储结构。
3、掌握二叉树的各种遍历算法的实现.
一实验分析
本次试验是关于二叉树的常见操作,主要是二叉树的建立和遍历。
二叉树的遍历有多种方法,本次试验我采用递归法，递归法比较简单。
二概要设计
功能实现
1.intCreatBiTree（BiTree&T）用递归的方法先序建立二叉树，并用链表储存该二叉树
2.intPreTravel（BiTree&T）前序遍历
3。
intMidTravel（BiTree&T）中序遍历
4。
intPostTravel（BiTree&T）后序遍历
5。
intDepth（BiTree&T）//计算树的深度
6。
inthowmuch（BiTreeT，inth）采用树节点指针数组，用于存放遍历到的元素地址，如果有左孩子,存入地址，j加一,否则没操作，通过访问数组输出层次遍历的结果。
k计算叶子数，j为总节点.
7。
intexchang（BiTree&T）交换左右子树,利用递归，当有左右孩子时才交换
三详细设计
＃include〈stdio.h>
＃include〈stdlib.h>
typedefstructBiTNode
｛
chardata；
structBiTNode*lchild,*rchild；
}BiTNode,＊BiTree;
intCreatBiTree（BiTree&T）
{//先序法创建二叉树
charch;
if（（ch=getchar（））=='’）
T=NULL；
else
｛
T=（BiTNode*）malloc（sizeof（BiTNode））;
if（!
T）
exit
（1）;
T-〉data=ch；
CreatBiTree（T-〉lchild）;
CreatBiTree（T-〉rchild）；
}
return0;
｝
intPreTravel（BiTree＆T）
{//前序遍历
if（T）
｛
printf（"%c"，T—>data）;
PreTravel（T—〉lchild）;
PreTravel（T—>rchild）；
｝
return0；
｝
intMidTravel（BiTree＆T）
｛//中序遍历
if（T）
｛
MidTravel（T—〉lchild）;
printf（"%c"，T-〉data）；
MidTravel（T-〉rchild）；
｝
return0；
}
intPostTravel（BiTree&T）
｛//后序遍历
if（T）
｛
PostTravel（T-〉lchild）；
PostTravel（T-〉rchild）;
printf（”％c"，T-〉data）；
}
return0;
｝
inthowmuch（BiTreeT,inth）
{
BiTNode*Q[100］；//树节点指针数组，用于存放遍历到的元素地址
if（T==NULL）
printf（”空的二叉树\n”）；
Q［0]=T；//存入树根
inti,k=0；
intj=1;//j为总节点
for（i=0；i〈j；i++）
｛
if（Q［i］-〉lchild！
=NULL）//如果有左孩子,存入地址，j加一，否则没操作
{
Q[j]=Q[i]—〉lchild；
j++;
｝
if（Q[i]->rchild！
=NULL）//如果有右孩子，存入地址，j加一,否则没操作
{
Q[j]=Q［i］—〉rchild；
j++；
}
if（Q［i]—〉lchild==NULL＆＆Q[i］->rchild==NULL）
k++；//计算叶子数
｝
if（h==0）
printf（”%d",j）;
elseif（h==1）
printf（”％d”,k）;
elseif（h==2）
{
for（i=0；iprintf（”%c”,Q[i］-〉data）;
｝
else
{
printf（”参数错误"）；
｝
return0;
｝
intDepth（BiTree&T）//计算树的深度
｛
intlh,rh;
if（NULL==T）
｛
return0;
｝
else
｛
lh=Depth（T-〉lchild）;
rh=Depth（T—>rchild）;
return（lh〉rh？
lh：
rh）+1;
}
}
intexchang（BiTree&T）//交换左右子树
{
if（T！
=NULL）
｛
if（T—>lchild!
=NULL＆&T-〉rchild！
=NULL）//当有左右孩子时才交换
{
chart；
t=T-〉lchild—〉data;
T—>lchild—〉data=T->rchild-〉data;
T—〉rchild—〉data=t;//交换数据
｝
exchang（T-〉lchild）；//递归调用
exchang（T—〉rchild）;
｝
return0;
｝
intchoose（BiTreeT）//功能选
｛
inta；
scanf（”%d”,&a）;
if（a==1）
｛
printf（”先序遍历：
”）；
PreTravel（T）;
}
elseif（a==2）
｛
printf（”中序遍历:
”）；
MidTravel（T）;
｝
elseif（a==3）
{
printf（”后序遍历:
"）;
PostTravel（T）;
｝
elseif（a==4）
｛
printf（"层序遍历：
”）;
howmuch（T，2）；
｝
elseif（a==5）
｛
printf（”总节点数：
"）；
howmuch（T，0）；
}
elseif（a==6）
{
printf（”总叶子数:
”）；
howmuch（T，1）;
}
elseif（a==7）
｛
printf（"树的深度:
”）;
printf（”%d”，Depth（T））;
}
elseif（a==8）
{
printf（"交换前\n”）;
howmuch（T，2）；
exchang（T）；
printf（"交换后\n”）；
howmuch（T,2）;
｝
elseif（a==9）
exit
（1）;
elseprintf（”没有这个操作\n”）；
printf（"操作完成，请输入下一个操作\n"）;
choose（T）；
return0；
}
intmain（）//主函数
{
printf（"—-————--——--——--二叉树的基本操作-————-——--——-—-—\n"）；
printf（”请先建立二叉树,按先序的方式输入如果数据为空输入空格\n”）；
BiTreeT；//定义二叉树，初始化
CreatBiTree（T）;
choose（T）;
return0；
}
四用户手册
根据程序的提示按先序输入二叉树，如果数据为空输入空格,然后回车，输入你要进行的操作的序号.1.先序遍历、2中序遍历、3后序遍历、4层次遍历、5总节点数、6总叶子数、7树的深度、8交换左右子树、9结束操作
五实验总结
通过实验，我熟悉二叉树树的基本操作,掌握二叉树的实现以及实际应用。
加深了对二叉树的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力以及进一步了解了二叉树。
递归的使用，要注意，初始时的状态以及如何使用递归，注意普遍性，思考时从普通的开始。
通过这次上机操作，让我明白书本上的程序一定要自己去调试,这样才能将书本程序与老师讲的内容融会贯通，达到温故而知新。
六运行结果
图
（1）
图表1
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