数据结构实验7二叉树子系统.docx
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数据结构实验7二叉树子系统
验证性实验7：
二叉树子系统
班级学号BX100420姓名施程程成绩
1．实验目的
（1）掌握二叉树的特点及其存储的方式。
（2）掌握二叉树的创建和显示方法。
（3）复习二叉树遍历的概念，掌握二叉树遍历的基本方法
（4）掌握求二叉树的叶结点数、总结点数和深度等基本算法。
2．实验内容
（1）按屏幕提示用前序方法建立一棵二叉树，并能按凹入法显示二叉树结构。
（2）编写前序遍历、中序遍历、后序遍历、层次遍历程序。
（3）编写求二叉树的叶结点数、总结点数和深度的程序。
（4）设计一个选择式菜单，以菜单方式选择下列操作。
二叉树子系统
********************************************"）;
*1---------建二叉树*"）;
*2---------凹入显示*"）;
*3---------先序遍历*"）;
*4---------中序遍历*"）;
*5---------后序遍历*"）;
*6---------层次遍历*"）;
*7---------求叶子数*"）;
*8---------求结点数*"）;
*9---------求树深度*"）;
*0---------返回*"）;
********************************************"）;
请选择菜单号（0--9）：
3．实验步骤：
（1）输入并调试程序；
（2）按下图建立二叉树；
二叉树子系统
******************************************
*1---------建二叉树*
*2---------凹入显示*
*3---------先序遍历*
*4---------中序遍历*
*5---------后序遍历*
*6---------层次遍历*
*7---------求叶子数*
*8---------求结点数*
*9---------求树深度*
*0---------返回*
******************************************
请选择菜单号：
1
请输入按先序建立二叉树的结点序列：
说明：
'0'代表后继结点为空，请逐个输入，按回车键输入下一结点。
请输入根结点：
a
请输入a结点的左子结点：
b
请输入b结点的左子结点：
d
请输入d结点的左子结点：
0
请输入d结点的右子结点：
0
请输入b结点的右子结点：
0
请输入a结点的右子结点：
c
请输入c结点的左子结点：
e
请输入e结点的左子结点：
0
请输入e结点的右子结点：
0
请输入c结点的右子结点：
f
请输入f结点的左子结点：
0
请输入f结点的右子结点：
0
（3）检查凹入法显示的二叉树是否正确；
二叉树子系统
******************************************
*1---------建二叉树*
*2---------凹入显示*
*3---------先序遍历*
*4---------中序遍历*
*5---------后序遍历*
*6---------层次遍历*
*7---------求叶子数*
*8---------求结点数*
*9---------求树深度*
*0---------返回*
******************************************
请选择菜单号：
2
凹入表示法：
a▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃
b▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃
d▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃
c▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃
e▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃
f▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃
按回车键返回主菜单!
（4）检查其他算法的正确性举例：
二叉树子系统
******************************************
*1---------建二叉树*
*2---------凹入显示*
*3---------先序遍历*
*4---------中序遍历*
*5---------后序遍历*
*6---------层次遍历*
*7---------求叶子数*
*8---------求结点数*
*9---------求树深度*
*0---------返回*
******************************************
请选择菜单号：
3
该二叉树的先序遍历序列为：
abdcef
4．实验程序
#include
#defineTREEMAX100
typedefstructBT
{
chardata;
BT*lchild;
BT*rchild;
}BT;
BT*CreateTree（）;
voidShowTree（BT*T）;
voidPreorder（BT*T）;
voidPostorder（BT*T）;
voidLevelorder（BT*T）;
voidInorder（BT*T）;
voidLeafnum（BT*T）;
voidNodenum（BT*T）;
intTreeDepth（BT*T）;
intcount=0;
voidmain（）
{
BT*T=NULL;
charch1,ch2,a;
ch1='y';
while（ch1=='y'||ch1=='y'）
{
printf（"\n"）;
printf（"\n\t\t二叉树子系统"）;
printf（"\n\t\t******************************************"）;
printf（"\n\t\t*1---------建二叉树*"）;
printf（"\n\t\t*2---------凹入显示*"）;
printf（"\n\t\t*3---------先序遍历*"）;
printf（"\n\t\t*4---------中序遍历*"）;
printf（"\n\t\t*5---------后序遍历*"）;
printf（"\n\t\t*6---------层次遍历*"）;
printf（"\n\t\t*7---------求叶子数*"）;
printf（"\n\t\t*8---------求结点数*"）;
printf（"\n\t\t*9---------求树深度*"）;
printf（"\n\t\t*0---------返回*"）;
printf（"\n\t\t******************************************"）;
printf（"\n\t\t请选择菜单号（0--9）：
"）;
scanf（"%c",&ch2）;
getchar（）;
printf（"\n"）;
switch（ch2）
{
case'1':
printf（"\n\t\t请按先序序列输入二叉树的结点：
\n"）;
printf（"\n\t\t说明：
输入结点（'0'代表后继结点为空）后按回车.\n"）;
printf（"\n\t\t请输入根结点：
"）;
T=CreateTree（）;
printf（"\n\t\t二叉树成功建立！
\n"）;break;
case'2':
ShowTree（T）;break;
case'3':
printf（"\n\t\t该二叉树的先序遍历序列为：
"）;
Preorder（T）;break;
case'4':
printf（"\n\t\t该二叉树的中序遍历序列为：
"）;
Inorder（T）;break;
case'5':
printf（"\n\t\t该二叉树的后序遍历序列为：
"）;
Postorder（T）;break;
case'6':
printf（"\n\t\t该二叉树的层次遍历序列为：
"）;
Levelorder（T）;break;
case'7':
count=0;Leafnum（T）;
printf（"\n\t\t该二叉树有%d个叶子。
\n",count）;break;
case'8':
count=0;Nodenum（T）;
printf（"\n\t\t该二叉树总共有%d个结点。
\n",count）;break;
case'9':
printf（"\n\t\t该树的深度是：
%d",TreeDepth（T））;break;
case'0':
ch1='n';break;
default:
printf（"\n\t\t***请注意：
输入有误！
***"）;
}
if（ch2!
='0'）
{
printf（"\n\n\t\t按【Enter】键继续，按任意键返回主菜单！
\n"）;
a=getchar（）;
if（a!
='\xA'）
{
getchar（）;
ch1='n';
}
}
}
}
BT*CreateTree（）
{
BT*t;
charx;
scanf（"%c",&x）;
getchar（）;
if（x=='0'）
t=NULL;
else
{
t=newBT;
t->data=x;
printf（"\n\t\t请输入%c结点的左子结点：
",t->data）;
t->lchild=CreateTree（）;
printf（"\n\t\t请输入%c结点的右子结点：
",t->data）;
t->rchild=CreateTree（）;
}
returnt;
}
voidPreorder（BT*T）
{
if（T）
{
printf（"%3c",T->data）;
Preorder（T->lchild）;
Preorder（T->rchild）;
}
}
voidInorder（BT*T）
{
if（T）
{
Inorder（T->lchild）;
printf（"%3c",T->data）;
Inorder（T->rchild）;
}
}
voidPostorder（BT*T）
{
if（T）
{
Postorder（T->lchild）;
Postorder（T->rchild）;
printf（"%3c",T->data）;
}
}
voidLevelorder（BT*T）
{
inti,j;
BT*q[100],*p;
p=T;
if（p!
=NULL）
{i=1;q[i]=p;j=2;}
while（i!
=j）
{
p=q[i];printf（"%3c",p->data）;
if（p->lchild!
=NULL）
{q[j]=p->lchild;j++;}
if（p->rchild!
=NULL）
{q[j]=p->rchild;j++;}
i++;
}
}
voidLeafnum（BT*T）
{
if（T）
{
if（T->lchild==NULL&&T->rchild==NULL）
count++;
Leafnum（T->lchild）;
Leafnum（T->rchild）;
}
}
voidNodenum（BT*T）
{
if（T）
{
count++;
Nodenum（T->lchild）;
Nodenum（T->rchild）;
}
}
intTreeDepth（BT*T）
{
intldep,rdep;
if（T==NULL）
return0;
else
{
ldep=TreeDepth（T->lchild）;
rdep=TreeDepth（T->rchild）;
if（ldep>rdep）
returnldep+1;
else
returnrdep+1;
}
}
voidShowTree（BT*T）
{
BT*stack[TREEMAX],*p;
intlevel[TREEMAX][2],top,n,i,width=4;
if（T!
=NULL）
{
printf（"\n\t\t凹入表示法：
\n\t\t"）;
top=1;
stack[top]=T;
level[top][0]=width;
while（top>0）
{
p=stack[top];
n=level[top][0];
for（i=1;i<=n;i++）
printf（""）;
printf（"%c",p->data）;
for（i=n+1;i<30;i+=2）
printf（"▃"）;
printf（"\n\t\t"）;
top--;
if（p->rchild!
=NULL）
{
top++;
stack[top]=p->rchild;
level[top][0]=n+width;
level[top][1]=2;
}
if（p->lchild!
=NULL）
{
top++;
stack[top]=p->lchild;
level[top][0]=n+width;
level[top][1]=1;
}
}
}
}
5．程序运行
6．实验小结
本章要求我们掌握的是二叉树的特点、存储方式、创建、显示、遍历以及节点数等计算方法。
这个实验要求设计的是一颗二叉树，要求能用凹入法显示二叉树的结构，能读出前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历，以及会求解叶节点数、总节点数和树的深度。
在输入程序的时候有些错误，但在编译和构建的时候都改正了，执行起来很方便。
程序中在后面注释的帮助下也能知道相应程序的作用，结合上课听到的知识更容易理解了，这对我是一个不小的帮助。
当然，在编译时发现错误的时候，改正也能帮我巩固记忆，让我知道什么地方错了，也能更好的学习并记住，争取以后不会再犯同样的错误。
总的来说，本次实验还是成功的。
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