实验三二叉树的遍历.docx
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实验三二叉树的遍历
实验三 二叉树的遍历
一、实验目的
1．进一步掌握指针变量的含义。
2．掌握二叉树的结构特征，以及各种存储结构的特点及使用范围。
3．掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。
二、实验要求
1．认真阅读和掌握本实验的参考程序。
2．按照对二叉树的操作需要，在创建好二叉树后再通过遍历算法验证创建结果。
3．保存程序的运行结果，并结合程序进行分析。
三、实验内容
以下参考程序是按完全二叉树思想将输入的字符串生成二叉树，并通过遍历来验证二叉树创建正确与否，但不能创建非完全二叉树，请认真研究该程序，然后模仿教材例6.4初始化方式创建二叉树:
所有的空指针均用#表示，如教材图6-13对应的二叉树，建立时的初始序列为：
AB#D##CE##F##。
参考程序:
#definemax30
#defineNULL0
#include
#include
typedefstructBNode
{
chardata;/*数据域*/
structBNode*lchild,*rchild;;//指向左右子女
}BinTree;
voidpreorder（BinTree*t）;//声明先根遍历函数
voidinorder（BinTree*t）;//声明中根遍历函数
voidpostorder（BinTree*t）;//声明后根遍历函数
intleafs（BinTree*b）;//声明求叶子数函数
inttreedeep（BinTree*p）;//声明求树的深度函数
BinTree*swap（BinTree*p）;//声明交换二叉树的所有结点的左右子树的函数
//将字符串中的第i个字符开始的m个字符作为数据生成对应的二叉树
BinTree*cre_tree（char*str,inti,intm）
{
BinTree*p;
if（i>=m）//无效结点
returnNULL;
p=（BinTree*）malloc（sizeof（BinTree））;//生成新结点
p->data=str[i];
p->lchild=cre_tree（str,2*i+1,m）;//创建新结点的左子树
p->rchild=cre_tree（str,2*i+2,m）;//创建新结点的右子树
returnp;
}
voidmain（）
{
inti,n;
charstr[max];
BinTree*root;//根结点
printf（"请输入二叉树的结点数:
"）;
scanf（"%d",&n）;
getchar（）;//输入数字
printf（"请输入长度为%d的字符串:
",n）;
for（i=0;iscanf（"%c",&str[i]）;
printf（"\n"）;
root=cre_tree（str,0,n）;
printf（"二叉树已成功创建!
结点序列为：
"）;
for（i=0;iprintf（"%c",str[i]）;
printf（"\n"）;
//先根遍历
printf（"\n先根遍历结果:
"）;
preorder（root）;
printf（"\n"）;
//中根遍历
printf（"\n中根遍历结果:
"）;
inorder（root）;
printf（"\n"）;
//后根遍历
printf（"\n后根遍历结果:
"）;
postorder（root）;
printf（"\n"）;
printf（"\n叶子数为：
%d\n",leafs（root））;
printf（"\n树的深度为：
%d\n",treedeep（root））;
printf（"\n交换左右子树后先序遍历序列为：
"）;
preorder（swap（root））;
printf（"\n\n"）;
}
voidpreorder（BinTree*t）
{
if（t!
=NULL）
{
printf（"%c",t->data）;
if（t->lchild）
{
printf（"->"）;
preorder（t->lchild）;
}
if（t->rchild）
{
printf（"->"）;
preorder（t->rchild）;
}
}
}
voidinorder（BinTree*t）
{
if（t!
=NULL）
{
inorder（t->lchild）;
printf（"%c",t->data）;
inorder（t->rchild）;
}
}
voidpostorder（BinTree*t）
{
if（t!
=NULL）
{
postorder（t->lchild）;
postorder（t->rchild）;
printf（"%c",t->data）;
}
}
intleafs（BinTree*b）//求叶子数
{
intnum1,num2;
if（b==NULL）return（0）;
elseif（b->lchild==NULL&&b->rchild==NULL）return
（1）;
else
{
num1=leafs（b->lchild）;
num2=leafs（b->rchild）;
return（num1+num2）;
}
}
inttreedeep（BinTree*p）//求树的深度
{
intldeep,rdeep,deep;
if（p==NULL）deep=0;
else
{
ldeep=treedeep（p->lchild）;
rdeep=treedeep（p->rchild）;
deep=（ldeep>rdeep?
ldeep:
rdeep）+1;
}
returndeep;
}
BinTree*swap（BinTree*p）//交换二叉树的所有结点的左右子树
{
BinTree*stack[max];
intk=0;
stack[k]=NULL;
if（p!
=NULL）
{
stack[++k]=p->lchild;
p->lchild=p->rchild;
p->rchild=stack[k];
p->lchild=swap（p->lchild）;
p->rchild=swap（p->rchild）;
}
returnp;
}
//按完全二叉树思想将输入的字符串生成二叉树
#definemax30
#defineNULL0
#include
#include
typedefstructBnode
{chardata;
structBnode*lchild,*rchild;
}Btree;
voidpreorder（Btree*t）
{if（t）
{printf（"%c",t->data）;
if（t->lchild）
{printf（"->"）;
preorder（t->rchild）;
}
if（t->rchild）
{printf（"->"）;
preorder（t->rchild）;
}
}
}
voidinorder（Btree*t）
{if（t）
{inorder（t->lchild）;
printf（"%c",t->data）;
inorder（t->rchild）;
}
}
voidpostorder（Btree*t）
{if（t）
{postorder（t->lchild）;
postorder（t->rchild）;
printf（"%c",t->data）;
}
}
intleafs（Btree*b）
{intnum1,num2;
if（b==NULL）return（0）;
elseif（b->lchild==NULL&&b->rchild==NULL）return
（1）;
else
{
num1=leafs（b->lchild）;
num2=leafs（b->rchild）;
return（num1+num2）;
}
}
inttreedeep（Btree*p）
{intldeep,rdeep,deep;
if（p==NULL）deep=0;
else
{ldeep=treedeep（p->lchild）;
rdeep=treedeep（p->rchild）;
deep=（ldeep>rdeep?
ldeep:
rdeep）+1;
}
returndeep;
}
Btree*swap（Btree*p）
{Btree*stack[max];
intk=0;
stack[k]=NULL;
if（p!
=NULL）
{stack[++k]=p->lchild;
p->lchild=p->rchild;
p->rchild=stack[k];
p->lchild=swap（p->lchild）;
p->rchild=swap（p->rchild）;
}
returnp;
}
Btree*cretree（char*str,inti,intm）
{Btreep;
if（i>=m）
returnNULL;
p=（Btree*）malloc（sizeof（Btree））;
p->data=str[i];
p->lchild=cretree（str,2*i+1,m）;
p->rchild=cretree（str,2*i+2,m）;
returnp;
}
voidmain（）
{inti,n;
charstr[max];
Btree*root;
printf（"请输入二叉树的结点数:
"）;
scanf（"%d",&n）;
getchar（）;//输入数字
printf（"请输入长度为%d的字符串:
",n）;
for（i=0;iscanf（"%c",&str[i]）;
printf（"\n"）;
root=cre_tree（str,0,n）;
printf（"二叉树已成功创建!
结点序列为：
"）;
for（i=0;iprintf（"%c",str[i]）;
printf（"\n"）;
//先根遍历
printf（"\n先根遍历结果:
"）;
preorder（root）;
printf（"\n"）;
//中根遍历
printf（"\n中根遍历结果:
"）;
inorder（root）;
printf（"\n"）;
//后根遍历
printf（"\n后根遍历结果:
"）;
postorder（root）;
printf（"\n"）;
printf（"\n叶子数为：
%d\n",leafs（root））;
printf（"\n树的深度为：
%d\n",treedeep（root））;
printf（"\n交换左右子树后先序遍历序列为：
"）;
preorder（swap（root））;
printf（"\n\n"）;
}
#definemax30
#include
#include
typedefstructBnode
{chardata;
structBnode*lchild,*rchild;
}Btree;
voidpreorder（Btree*t）
{if（t）
{printf（"%c",t->data）;
if（t->lchild）
{printf（"->"）;
preorder（t->lchild）;
}
if（t->rchild）
{printf（"->"）;
preorder（t->rchild）;
}
}
}
voidinorder（Btree*t）
{if（t）
{inorder（t->lchild）;
printf（"%c",t->data）;
inorder（t->rchild）;
}
}
voidpostorder（Btree*t）
{if（t）
{postorder（t->lchild）;
postorder（t->rchild）;
printf（"%c",t->data）;
}
}
intleafs（Btree*b）
{intnum1,num2;
if（b==NULL）return（0）;
elseif（b->lchild==NULL&&b->rchild==NULL）return
（1）;
else
{
num1=leafs（b->lchild）;
num2=leafs（b->rchild）;
return（num1+num2）;
}
}
inttreedeep（Btree*p）
{intldeep,rdeep,deep;
if（p==NULL）deep=0;
else
{ldeep=treedeep（p->lchild）;
rdeep=treedeep（p->rchild）;
deep=（ldeep>rdeep?
ldeep:
rdeep）+1;
}
returndeep;
}
Btree*swap（Btree*p）
{Btree*stack[max];
intk=0;
stack[k]=NULL;
if（p!
=NULL）
{stack[++k]=p->lchild;
p->lchild=p->rchild;
p->rchild=stack[k];
p->lchild=swap（p->lchild）;
p->rchild=swap（p->rchild）;
}
returnp;
}
Btree*cretree（）
{Btree*p;
charch;
ch=getchar（）;
if（ch=='#'）returnNULL;
else
{
p=（Btree*）malloc（sizeof（Btree））;
p->data=ch;
p->lchild=cretree（）;
p->rchild=cretree（）;
}
returnp;
}
voidmain（）
{
Btree*root;
;
root=cretree（）;
printf（"\n"）;
//先根遍历
printf（"\n先根遍历结果:
"）;
preorder（root）;
printf（"\n"）;
//中根遍历
printf（"\n中根遍历结果:
"）;
inorder（root）;
printf（"\n"）;
//后根遍历
printf（"\n后根遍历结果:
"）;
postorder（root）;
printf（"\n"）;
printf（"\n叶子数为：
%d\n",leafs（root））;
printf（"\n树的深度为：
%d\n",treedeep（root））;
printf（"\n交换左右子树后先序遍历序列为：
"）;
preorder（swap（root））;
printf（"\n\n"）;
}改过#definemax30
#include
#include
typedefstructBnode
{chardata;
structBnode*lchild,*rchild;
}Btree;
voidpreorder（Btree*t）
{if（t）
{printf（"%c",t->data）;
if（t->lchild）
{printf（"->"）;
preorder（t->lchild）;
}
if（t->rchild）
{printf（"->"）;
preorder（t->rchild）;
}
}
}
voidinorder（Btree*t）
{if（t）
{inorder（t->lchild）;
printf（"%c",t->data）;
inorder（t->rchild）;
}
}
voidpostorder（Btree*t）
{if（t）
{postorder（t->lchild）;
postorder（t->rchild）;
printf（"%c",t->data）;
}
}
intleafs（Btree*b）
{intnum1,num2;
if（b==NULL）return（0）;
elseif（b->lchild==NULL&&b->rchild==NULL）return
（1）;
else
{
num1=leafs（b->lchild）;
num2=leafs（b->rchild）;
return（num1+num2）;
}
}
inttreedeep（Btree*p）
{intldeep,rdeep,deep;
if（p==NULL）deep=0;
else
{ldeep=treedeep（p->lchild）;
rdeep=treedeep（p->rchild）;
deep=（ldeep>rdeep?
ldeep:
rdeep）+1;
}
returndeep;
}
Btree*swap（Btree*p）
{Btree*stack[max];
intk=0;
stack[k]=NULL;
if（p!
=NULL）
{stack[++k]=p->lchild;
p->lchild=p->rchild;
p->rchild=stack[k];
p->lchild=swap（p->lchild）;
p->rchild=swap（p->rchild）;
}
returnp;
}
Btree*cretree（）
{Btree*p;
charch;
if（（ch=getchar（））=='#'）returnNULL;
else
{
p=（Btree*）malloc（sizeof（Btree））;
p->data=ch;
p->lchild=cretree（）;
p->rchild=cretree（）;
}
returnp;
}
voidmain（）
{
Btree*root;
root=cretree（）;
printf（"\n"）;
//先根遍历
printf（"\n先根遍历结果:
"）;
preorder（root）;
printf（"\n"）;
//中根遍历
printf（"\n中根遍历结果:
"）;
inorder（root）;
printf（"\n"）;
//后根遍历
printf（"\n后根遍历结果:
"）;
postorder（root）;
printf（"\n"）;
printf（"\n叶子数为：
%d\n",leafs（root））;
printf（"\n树的深度为：
%d\n",treedeep（root））;
printf（"\n交换左右子树后先序遍历序列为：
"）;
preorder（swap（root））;
printf（"\n\n"）;
}
#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include
#include
#defineMax20//结点的最大个数
usingnamespacestd;
typedefstructnode{
chardata;
structnode*lchild,*rchild;
}BinTNode;//自定义二叉树的结点类型
typedefBinTNode*BinTree;//定义二叉树的指针
intNodeNum,leaf;//NodeNum为结点数，leaf为叶子数
BinTreeCreatBinTree（void）
{//==========基于先序遍历算法创建二叉树==============
//=====要求输入先序序列，其中加入虚结点"#"以示空指针的位置==========
BinTreeT;
charch;
if（（ch=getchar（））=='#'）
return（NULL）;//读入#，返回空指针
else{
T=（BinTNode*）malloc（sizeof（BinTNode））;//生成结点
T->data=ch;
T->lchild=CreatBinTree（）;//构造左子树
T->rchild=CreatBinTree（）;//构造右子树
return（T）;
}
}
voidPreorder（BinTreebt）
{//========NLR先序遍历=============
if（bt!
=NULL）{
printf（"%c",bt->data）;//访问结点
Preorder（bt->lchild）;//先序遍历左子树
Preorder（bt->rchild）;//先序遍历右子树
}
}
voidInorder（BinTreebt）
{//========LNR中序遍历===============
if（bt!
=NULL）{
Inorder（bt->lchild）;
printf（"%c",bt->data）;
Inorder（bt->rchild）;
}
}
voidPostorder（BinTreebt）
{
if（bt!
=NULL）
{
Postorder（bt->lchild）;
Postorder（bt->rchild）;
printf（"%c",bt->data）;
}
}
intTreeDepth（BinTreebt）
{
inthl,hr,max;
if（bt）
{
hl=TreeDepth（bt->lchild）;
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