完整word版广东工业大学数据结构二叉树课程设计.docx
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完整word版广东工业大学数据结构二叉树课程设计
数据结构实验报告
题目：
二叉树抽象数据类型
学院计算机学院
专业计算机科学与技术
年级班别
学号
学生姓名
指导教师
成绩____________________
2013年6月
一．实验概要
实验项目名称:
二叉树抽象数据类型的实现
实验项目性质:
设计性实验
所属课程名称:
数据结构
实验计划学时:
6
二.实验目的
1.了解二叉树的定义以及各项基本操作。
2.实现二叉树存储、遍历及其他基本功能
三.实验仪器设备和材料
硬件：
PC机
软件：
VisualC++6.0
四．实验的内容
1.二叉树类型定义以及各基本操作的简要描述；
ADTBinaryTree{
数据对象D:
D是具有相同特性的数据元素的集合.
数据关系R:
若D=∅，则R=,称BinaryTree为空二叉树；
若D≠，则R={H}，H是如下二元关系：
（1）在D中存在惟一的称为根的数据元素root，它在关系H下无前驱；
（2）若D-{root}≠∅，则存在D-{root}={D1,Dr}，且D1∩Dr=∅；
（3）若D1≠∅，则D1中存在惟一的元素x1，∈H，且存在Dr上的关系Hr∈H；H={，，H1,Hr}；
（4）（D1，{H1}）是一棵符合本定义的二叉树，称为根的左子树，是一棵符合本定义的二叉树，称为根的右子树。
基本操作P:
InitBiTree（&T）;
操作结果：
构造空二叉树T。
DestroyBiTree（&T）;
初始条件：
二叉树T存在。
操作结果：
销毁二叉树T。
CreateBiTree（&T,definition）;
初始条件：
definition给出二叉树T的定义。
操作结果：
按definition构造二叉树T。
ClearBiTree（&T）;
初始条件：
二叉树T存在。
操作结果：
将二叉树T清为空树。
BiTreeEmpty（T）;
初始条件：
二叉树T存在。
操作结果：
若T为空二叉树，则返回TURE,否则FALSE。
BiTreeDepth（T）;
初始条件：
二叉树T存在。
操作结果：
返回T的深度。
Root（T）;
初始条件：
二叉树T存在。
操作结果：
返回T的根。
Value（T,e）;
初始条件：
二叉树T存在，e是T中的某个结点。
操作结果：
返回e的值。
Assign（T,&e,value）;
初始条件：
二叉树T存在，e是T中的某个结点。
操作结果：
结点e赋值为value。
Parent（T,e）;
初始条件：
二叉树T存在，e是T中的某个结点。
操作结果：
若e是T的非跟结点，则返回它的双亲，否则返回“空”。
LeftChild（T,e）;
初始条件：
二叉树T存在，e是T中的某个结点。
操作结果：
返回e的左孩子。
若e无左孩子，则返回“空”。
RightChild（T,e）;
初始条件：
二叉树T存在，e是T中的某个结点。
操作结果：
返回e的右孩子。
若e无右孩子，则返回“空”。
LeftSibling（T,e）;
初始条件：
二叉树T存在，e是T中的某个结点。
操作结果：
返回e的左兄弟。
若e无左孩子或无左兄弟，则返回“空”。
RightSibling（T,e）;
初始条件：
二叉树T存在，e是T中的某个结点。
操作结果：
返回e的右兄弟。
若e无右孩子或无右兄弟，则返回“空”。
}ADTBinaryTree
2.存储结构：
采用无头结点的链式存储结构实现
3.源代码：
头文件及存储结构:
#include
#include
#defineTURE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineOVERFLOW0
#defineMAXQSIZE100//最大队列长度
typedefcharTElemType;
typedefstructBiTNode//二叉树结构体
{
TElemTypedata;
structBiTNode*lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;
typedefBiTreeQElemType;
typedefstructQNode
{
QElemTypedata;
structQNode*next;
}QNode,*QueuePtr;//结点结构体
typedefstruct
{
QueuePtrfront;
QueuePtrrear;
}LinkQueue;//链队列结构体
算法设计：
intInitQueue（LinkQueue&Q）//构造空队列
{
Q.front=Q.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
Q.front）//存储分配失败
exit（OVERFLOW）;
Q.front->next=NULL;
returnOK;
}
intEnQueue（LinkQueue&Q,QElemTypee）//新元素入队尾
{
QueuePtrp;
p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
p）//存储分配失败
exit（OVERFLOW）;
p->data=e;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
returnOK;
}
intDeQueue（LinkQueue&Q,QElemType&e）//删除队头元素
{
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）//队列为空队
returnERROR;
p=Q.front->next;
e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if（Q.rear==p）//判断删除队头元素后，队列是否为空队
Q.rear=Q.front;
free（p）;
returnOK;
}
intQueueEmpty（LinkQueueQ）//判断队列是否为空队
{
if（Q.front==Q.rear）
returnTURE;
else
returnFALSE;
}
intInitBiTree（BiTree&T）//构造空二叉树
{
T=NULL;
returnOK;
}
intDestroyTree（BiTree&T）//销毁二叉树
{
if（!
T）
returnERROR;
else
DestroyTree（T->lchild）;
DestroyTree（T->rchild）;
free（T）;
T=NULL;
returnOK;
}
voidCreateBiTree（BiTree&T）//用先序遍历的方式构建二叉树,以‘@’表示空结点。
{
TElemTypech;
scanf（"%c",&ch）;
if（ch=='@'）
T=NULL;
else
{
if（!
（T=（BiTree）malloc（sizeof（BiTNode））））
exit（OVERFLOW）;//分配存储空间失败
T->data=ch;
CreateBiTree（T->lchild）;//构造左子树
CreateBiTree（T->rchild）;//构造右子树
}
}
intClearBiTree（BiTree&T）//清空二叉树函数
{
if（!
T）
returnERROR;
else
{
ClearBiTree（T->lchild）;
ClearBiTree（T->rchild）;
free（T）;
T=NULL;
returnOK;
}
}
intBiTreeEmpty（BiTreeT）//判断二叉树是否为空
{
if（!
T）
returnTURE;
else
returnFALSE;
}
intBiTreeDepth（BiTreeT）//计算二叉树深度
{
intlcd,rcd;
if（!
T）
return0;
lcd=BiTreeDepth（T->lchild）;
rcd=BiTreeDepth（T->rchild）;
return（（lcd>rcd?
lcd:
rcd）+1）;
}
TElemTypeRoot（BiTreeT）//判断二叉树是否空，若非空返回其根
{
if（BiTreeEmpty（T））
returnNULL;
else
return（T->data）;
}
TElemTypeValue（BiTreeT,BiTreee）//返回e结点的值
{
returne->data;
}
intAssign（BiTreeT,BiTree&e,TElemTypevalue）//将value的值给结点e
{
e->data=value;
returnOK;
}
TElemTypeParent（BiTreeT,TElemTypee）
{//返回双亲
LinkQueueq;
QElemTypea;
if（T）
{
InitQueue（q）;
EnQueue（q,T）;//树根入队列
while（!
QueueEmpty（q））//队不空
{
DeQueue（q,a）;//出队，队列元素赋给a
if（a->lchild&&a->lchild->data==e||a->rchild&&a->rchild->data==e）//找到e
returna->data;//返回双亲的值
else
{
if（a->lchild）
EnQueue（q,a->lchild）;//入队列左孩子
if（a->rchild）
EnQueue（q,a->rchild）;//入队列右孩子
}
}
}
returnNULL;
}
BiTreePoint（BiTreeT,TElemTypes）//返回二叉树T中指向元素值为S的结点指针
{
LinkQueueq;
QElemTypea;
if（T）
{
InitQueue（q）;
EnQueue（q,T）;
while（!
QueueEmpty（q））
{
DeQueue（q,a）;
if（a->data==s）
{
returna;
}
if（a->lchild）
{
EnQueue（q,a->lchild）;
}
if（a->rchild）
{
EnQueue（q,a->rchild）;
}
}
}
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