创建一个二叉树并输出三种遍历结果.docx
《创建一个二叉树并输出三种遍历结果.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《创建一个二叉树并输出三种遍历结果.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
创建一个二叉树并输出三种遍历结果
实验报告
课程名称数据结构
实验项目实验三--创建一个二叉树并输出三种遍历结果
系别____计算机学院_______
专业______
班级/学号___________
学生姓名_________
实验日期_
成绩_______________________
指导教师
实验题目：
实验三------创建一个二叉树并输出三种遍历结果
一、实验目的
1）掌握二叉树存储结构；
2）掌握并实现二叉树遍历的递归算法和非递归算法；
3）理解树及森林对二叉树的转换；
4）理解二叉树的应用—哈夫曼编码及WPL计算。
二、实验内容
1）以广义表或遍历序列形式创建一个二叉树，存储结构自选；
2）输出先序、中序、后序遍历序列；
3）二选一应用题：
1）树和森林向二叉树转换；2）哈夫曼编码的应用问题。
（应用型题目可替换上述前两项实验内容）
三、设计与编码
1）程序结构基本设计框架
（提示：
请根据所选定题目，描述程序的基本框架，可以用流程图、界面描述图、框图等来表示）
2）本实验用到的理论知识
遍历二叉树，递归和非递归的方法
（提示：
总结本实验用到的理论知识，实现理论与实践相结合。
总结尽量简明扼要，并与本次实验密切相关，要求结合自己的题目并阐述自己的理解和想法）
3）具体算法设计
（1）首先，定义二叉树的存储结构为二叉链表存储，每个元素的数据类型Elemtype，定义一棵二叉树，只需定义其根指针。
（2）然后以递归的先序遍历方法创建二叉树，函数为CreateTree（），在输入字符时要注意，当节点的左孩子或者右孩子为空的时候，应当输入一个特殊的字符（本算法为“#”），表示左孩子或者右孩子为空。
（3）下一步，创建利用递归方法先序遍历二叉树的函数，函数为PreOrderTree（），创建非递归方法中序遍历二叉树的函数，函数为InOrderTree（），中序遍历过程是：
从二叉树的根节点开始，沿左子树向下搜索，在搜索过程将所遇到的节点进栈；左子树遍历完毕后，从栈顶退出栈中的节点并访问；然后再用上述过程遍历右子树，依次类推，指导整棵二叉树全部访问完毕。
创建递归方法后序遍历二叉树的函数，函数为LaOrderTree（）。
（提示：
该部分主要是利用C、C++等完成数据结构定义、设计算法实现各种操作，可以用列表分步形式的自然语言描述，也可以利用流程图等描述）
4）编码
#include
#include
#include
typedefcharDataType;
#defineMaxSize100
typedefstructNode
{
DataTypedata;
structNode*lchild;
structNode*rchild;
}
*BiTree,BitNode;
voidInitBitTree（BiTree*T）;/*树的初始化*/
voidCreateBitTree（BiTree*T）;/*按照先序输入字符序列递归创建二叉树*/
voidPreOrderTraverse（BiTreeT）;/*二叉树的先序遍历的递归函数声明*/
voidInOrderTraverse（BiTreeT）;/*二叉树的中序遍历的递归函数声明*/
voidPostOrderTraverse（BiTreeT）;/*二叉树的后序遍历的递归函数声明*/
voidPreOrderTraverse2（BiTreeT）;/*二叉树的先序遍历的非递归函数声明*/
voidInOrderTraverse2（BiTreeT）;/*二叉树的中序遍历的非递归函数声明*/
voidPostOrderTraverse2（BiTreeT）;/*二叉树的后序遍历的非递归函数声明*/
voidmain（）
{
BiTreeT,root;
InitBitTree（&T）;
printf（"根据输入二叉树的先序序列创建二叉树（'#'表示结束）：
\n"）;
CreateBitTree（&T）;
printf（"二叉树的先序序列：
\n"）;
printf（"递归：
\t"）;
PreOrderTraverse（T）;
printf（"\n"）;
printf（"非递归：
"）;
PreOrderTraverse2（T）;
printf（"\n"）;
printf（"二叉树的中序序列：
\n"）;
printf（"递归：
\t"）;
InOrderTraverse（T）;
printf（"\n"）;
printf（"非递归：
"）;
InOrderTraverse2（T）;
printf（"\n"）;
printf（"二叉树的后序序列：
\n"）;
printf（"递归：
\t"）;
PostOrderTraverse（T）;
printf（"\n"）;
printf（"非递归：
"）;
PostOrderTraverse2（T）;
printf（"\n"）;
}
voidInitBitTree（BiTree*T）
{
*T=NULL;
}
voidCreateBitTree（BiTree*T）
/*递归创建二叉树*/
{
DataTypech;
scanf（"%c",&ch）;
if（ch=='#'）
*T=NULL;
else
{
*T=（BiTree）malloc（sizeof（BitNode））;/*生成根结点*/
if（!
（*T））
exit（-1）;
（*T）->data=ch;
CreateBitTree（&（（*T）->lchild））;/*构造左子树*/
CreateBitTree（&（（*T）->rchild））;/*构造右子树*/
}
}
voidPreOrderTraverse（BiTreeT）
/*先序遍历二叉树的递归实现*/
{
if（T）/*如果二叉树不为空*/
{
printf（"%2c",T->data）;/*访问根结点*/
PreOrderTraverse（T->lchild）;/*先序遍历左子树*/
PreOrderTraverse（T->rchild）;/*先序遍历右子树*/
}
}
voidInOrderTraverse（BiTreeT）
/*中序遍历二叉树的递归实现*/
{
if（T）/*如果二叉树不为空*/
{
InOrderTraverse（T->lchild）;/*中序遍历左子树*/
printf（"%2c",T->data）;/*访问根结点*/
InOrderTraverse（T->rchild）;/*中序遍历右子树*/
}
}
voidPostOrderTraverse（BiTreeT）
/*后序遍历二叉树的递归实现*/
{
if（T）/*如果二叉树不为空*/
{
PostOrderTraverse（T->lchild）;/*后序遍历左子树*/
PostOrderTraverse（T->rchild）;/*后序遍历右子树*/
printf（"%2c",T->data）;/*访问根结点*/
}
}
voidPreOrderTraverse2（BiTreeT）
/*先序遍历二叉树的非递归实现*/
{
BiTreestack[MaxSize];/*定义一个栈，用于存放结点的指针*/
inttop;/*定义栈顶指针*/
BitNode*p;/*定义一个结点的指针*/
top=0;/*初始化栈*/
p=T;
while（p!
=NULL||top>0）
{
while（p!
=NULL）/*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/
{
printf（"%2c",p->data）;/*访问根结点*/
stack[top++]=p;/*将p入栈*/
p=p->lchild;/*遍历左子树*/
}
if（top>0）/*如果栈不空*/
{
p=stack[--top];/*栈顶元素出栈*/
p=p->rchild;/*遍历右子树*/
}
}
}
voidInOrderTraverse2（BiTreeT）
/*中序遍历二叉树的非递归实现*/
{
BiTreestack[MaxSize];/*定义一个栈，用于存放结点的指针*/
inttop;/*定义栈顶指针*/
BitNode*p;/*定义一个结点的指针*/
top=0;/*初始化栈*/
p=T;
while（p!
=NULL||top>0）
{
while（p!
=NULL）/*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/
{
stack[top++]=p;/*将p入栈*/
p=p->lchild;/*遍历左子树*/
}
if（top>0）/*如果栈不空*/
{
p=stack[--top];/*栈顶元素出栈*/
printf（"%2c",p->data）;/*访问根结点*/
p=p->rchild;/*遍历右子树*/
}
}
}
voidPostOrderTraverse2（BiTreeT）
/*后序遍历二叉树的非递归实现*/
{
BiTreestack[MaxSize];/*定义一个栈，用于存放结点的指针*/
inttop;/*定义栈顶指针*/
BitNode*p,*q;/*定义结点的指针*/
top=0;/*初始化栈*/
p=T,q=NULL;/*初始化结点的指针*/
while（p!
=NULL||top>0）
{
while（p!
=NULL）/*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/
{
stack[top++]=p;/*将p入栈*/
p=p->lchild;/*遍历左子树*/
}
if（top>0）/*如果栈不空*/
{
p=stack[top-1];/*取栈顶元素*/
if（p->rchild==NULL||p->rchild==q）/*如果p没有右孩子结点，或右孩子结点已经访问过*/
{
printf（"%2c",p->data）;/*访问根结点*/
q=p;
p=NULL;
top--;
}
else
p=p->rchild;
}
}
}
（提示：
该部分主要是将算法转化为C、C++程序，设计主函数完成对各成员函数的调用；设计人机界面，每一步需要用户操作的提示以及每一次用户操作产生的预期结果）
四、运行与测试
1）在调试程序的过程中遇到什么问题，是如何解决的？
在调试程序的过程中，遇到最大的问题就是中序和后序不能正确表示答案，最后发现是因为两个函数的错误导致。
2）设计了哪些测试数据？
测试结果是什么？
abd##e##c##
测试结果：
前序：
abdec中序：
dbeac后序：
debca
3）程序运行结果如何？
五、总结与心得
理解了二叉树的逻辑特点和二叉树的性质；掌握了二叉树的二叉链表存储结构，以及二叉树的遍历算法的递归与非递归实现。
虽完成了实验，但也需日后多多练习。
实验完成后的总结与思考，或者谈收获。
（注意此部分要结合自己的题目来阐述说明）
升级会员 