数据结构实习报告二叉树.docx
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数据结构实习报告二叉树
数据结构课程设计
实习报告
题目：
二叉链表的基本操作
学号：
1210522
姓名：
何厚华
年级：
大二
学院：
计算机与控制工程学院
专业：
计算机科学与技术
完成日期：
2014年4月24日
授课教师：
辛运帏
目录
1.题目.................................................2
2.要求.........................................................................2
3.程序实现...............................................................2
3.1程序运行及编译环境................................................2
3.2程序描述...................................................2
3.3实现功能.......................................................2
3.3.1子功能模块1......................................................3
3.3.1.1数据结构的定义.............................................3
3.3.1.1.1全局数据结构............................................3
3.3.1.1.2局部数据结构.............................................4
3.3.1.4算法及程序说明................................................4
3.3.1.5接口设计......................................................6
3.3.2子功能模块2.....................................................7
3.3.3子功能模块3...........................................................8
3.3.4子功能模块4...........................................................9
3.3.5子功能模块5...........................................................10
3.4运行结果...........................................................12
3.5尚未解决的问题..........................................................12
1.题目二叉链表的基本操作
2.要求
设二叉树以二叉链表的形式保存，T为指向根结点的指针。
试完成以下功能：
1、建立二叉树：
从键盘输入各结点的值，可参照二叉树的顺序存储方式。
例如输入“a,b,c,,d”表示结点a是根，b和c是a的两个孩子，b仅有右孩子d。
2、统计T中叶结点的个数。
3、统计T中度为2的结点的个数。
4、求树T的高度。
5、判断T中是否有度为1的结点（即按照国外教材的定义，是否为满树）。
3.程序实现
3.1程序运行及编译环境
程序是用VisualStudio2008即VS9.0编译的。
可以在windows系列的操作系统上运行。
3.2程序描述
该程序主要用于构造参考二叉链表的顺序存储结构。
其流程如下：
A）.构造树控制台输入字符，依此构造二叉树的每一个节点
B）.输出这棵树的信息
C）.完成
3.3实现功能
Main{
BinTreebt;
bt.CreateTree（）;//建树
bt.GetInfo（bt.getRoot（））;//获取信息，包括度为0,1,2节点数等
system（"pause"）;
return0;
}
3.3.1子功能模块1
/***************************************************************************
函数原型：
voidConvert2Bin（intnum,boola[],int&idx）；
函数功能：
把一个十进制数转化为二进制数
参数含义：
num：
要转化的十进制数；boola[]：
为节省空间，采用bool型来存储二进制的每一位用idx表示
*****************************************************************************/
voidConvert2Bin（intnum,boola[],int&idx）{//把一个整数num转化为二进制的形式,存放在数组a[]里面，idx存放输出到数组的哪一项
inti=0;
booltemp;
while（num>1）{//除2取余，得到逆序的二进制序列
a[i++]=num%2;
num/=2;
}
a[i]=num;
idx=i;
for（intj=0;j<（idx+1）/2;j++）//把逆序的变为正序的
{
temp=a[j];
a[j]=a[idx-j];
a[idx-j]=temp;
}
}
3.3.1.1数据结构的定义
3.3.1.1.1全局数据结构
全局数据结构有：
typedefstructBinNode{//树的结点
datadat;//节点的数据域
BinNode*left;//左孩子
BinNode*right;//右孩子
intheight;//树高
};classBinTree{
BinNode*root;//树的根节点，依此表示一棵树
public:
BinTree（）；
BinNode*getRoot（）；
voidAddNode（dataData,intidx）；
voidTraversal（BinNode*Root）；
voidCreateTree（）；
voidGetInfo（BinNode*Root）；
};
3.3.1.1.2局部数据结构
无。
3.3.1.4算法及程序说明
A）.本程序最重要的是用二叉链表来实现树的顺序存储：
基于此，要实现树的顺序存储，树就必须有一个存储的依据，即何为“顺序”？
顺序就是按照控制台输入的顺序插入，因此，它所代表的字母的序号就是它的顺序，而这个序号决定着它唯一的存储位置。
由序号到二叉链表的位置，只要把序号转化为二进制的数字序列，然后去掉最高位1，得到的二进制序列就是从根节点到该结点的路径，其中0表示左子树，1表示右子树。
B）.算法代码如下：
/***************************************************************************
函数原型：
voidConvert2Bin（intnum,boola[],int&idx）；
函数功能：
把一个十进制数转化为二进制数
参数含义：
num：
要转化的十进制数；boola[]：
为节省空间，采用bool型来存储二进制的每一位用idx表示
*****************************************************************************/
voidConvert2Bin（intnum,boola[],int&idx）{//把一个整数num转化为二进制的形式,存放在数组a[]里面，idx存放输出到数组的哪一项
inti=0;
booltemp;
while（num>1）{//除2取余，得到逆序的二进制序列
a[i++]=num%2;
num/=2;
}
a[i]=num;
idx=i;
for（intj=0;j<（idx+1）/2;j++）//把逆序的变为正序的
{
temp=a[j];
a[j]=a[idx-j];
a[idx-j]=temp;
}
}
/***************************************************************************
函数原型：
voidInsertOrder（intnum,boola[],int&idx）；
函数功能：
由一个十进制数决定插入二叉树的顺序
参数含义：
num：
要转化的十进制数；boola[]：
为节省空间，采用bool型来存储二进制的每一位用idx表示
如传入的num是9，则a[]={0,0，1}则表示往左，左，右的顺序
*****************************************************************************/
voidInsertOrder（intnum,boola[],int&idx）{
Convert2Bin（num,a,idx）;
for（inti=0;i{
a[i]=a[i+1];
}
idx--;
}
C）.体会
这种算法体现了一一对应的设计思想。
3.3.1.5接口设计
voidConvert2Bin（intnum,boola[],int&idx）;//把一个整数转化为二进制数
voidInsertOrder（intnum,boola[],int&idx）;//由一个十进制数决定插入二叉树的顺序
BinTree:
:
BinTree（）；//构造函数
BinTree:
:
BinNode*getRoot（）；//返回根节点
BinTree:
:
voidAddNode（dataData,intidx）；//树里增加一个结点
BinTree:
:
voidTraversal（BinNode*Root）；//遍历
BinTree:
:
voidCreateTree（）；//创建树
BinTree:
:
voidGetInfo（BinNode*Root）；//返回数的节点信息
3.3.2子功能模块2
/*************************************************************
函数原型：
voidAddNode（dataData,intidx）；
函数功能：
把一个结点插入到树里边去
参数含义：
Data：
要插入的数据；idx表示插入的序号
如，第一个，第二个
*************************************************************/
voidAddNode（dataData,intidx）{
if（idx==1）{//第一个，插入而成为根
root->dat=Data;
return;
}
boolorder[MAXSIZE];//order[MAXSIZE]用来存放插入的顺序，则order[]={0,0，1}则表示往左，左，右的顺序，count表示前多少位有效
intcount=0;
InsertOrder（idx,order,count）;//由序号得到插入的顺序
root->height=count+2;//树高就是位数加1
BinNode*binNode=newBinNode;//生成一个结点
BinNode*temp=root;
binNode->dat=Data;
binNode->left=NULL;
binNode->right=NULL;
for（inti=0;i{
switch（order[i]）
{
casetrue:
temp=temp->right;
break;
casefalse:
temp=temp->left;
break;
default:
cout<<"Errorhappenedininsertingnode."<break;
}
}
order[count+1]==true?
temp->right=binNode:
temp->left=binNode;//最后一步
}
3.3.3子功能模块3
voidTraversal（BinNode*Root）{//递归遍历
if（Root）
{
Traversal（Root->left）;
cout<dat;
Traversal（Root->right）;
}
}
3.3.4子功能模块4
/******************************************************************
函数原型：
voidCreateTree（）；
函数功能：
从控制台输入数据，然后构造一棵树
附加说明：
输入的字符串要以#结束，逗号分隔，如"a,b,c,,d#"
******************************************************************/
voidCreateTree（）{
cout<<"请构造一颗二叉树：
以#结束，例如\"a,b,c,,d#\""<chartemp=0;
intidx=0,i=0;
char*Temp=newchar[MAXSIZE];
cin.getline（Temp,MAXSIZE）;
while（temp!
='#'）{//没到最后一个字符
temp=Temp[i];
i++;
if（temp==','&&Temp[i]==','）{//前后均为','表示中间跳过一个
idx++;
}
else{
if（temp!
=','&&（Temp[i]==','||Temp[i]=='#'））{//插入temp，因为temp后面是'#'
AddNode（temp,++idx）;
}
}
}
}
3.3.5子功能模块5
/******************************************************************
函数原型：
voidGetInfo（BinNode*Root）；
函数功能：
得到这棵树的结点以及高度信息
附加说明：
递归得到度为0,1,2的结点信息。
采用后序遍历
******************************************************************/
voidGetInfo（BinNode*Root）{//递归得到度为0,1,2的结点信息。
staticintNode0=0,Node1=0,Node2=0,height=0;
if（Root）
{
GetInfo（Root->left）;
GetInfo（Root->right）;
if（Root->left==NULL&&Root->right==NULL）//度为0的节点
{
Node0++;
}
if（（Root->left!
=NULL&&Root->right==NULL）||（Root->left==NULL&&Root->right!
=NULL））//度为1的节点
{
Node1++;
}
if（Root->left!
=NULL&&Root->right!
=NULL）//度为2的节点
{
Node2++;
}
}
if（Root==root）{//后序遍历，到达根节点时，完成遍历
cout<<"因为这是一个参考顺序存储的数据结构，所以最后一个结点的深度就是树的高度,所以树高为"<height<cout<<"度为2的结点数"<cout<<"度为1的结点数"<cout<<"度为0的结点数"<if（Node0==0）
cout<<"由于度为0的结点个数为0，所以这是一颗满树！
"<}
}
};
3.4运行结果
图1程序运行结果截图生成的树是a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,,,,,,,e,,r
3.5尚未解决的问题
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