12信管实验报告材料树与二叉树地基本操作.docx

1、12信管实验报告材料树与二叉树地基本操作 管理 学院 信管 专业 12（1） 班 学号 3112004734 姓名 协作者： 无 教师评定_实验题目 树与二叉树的基本操作 实验评分表指导教师评分标准序号评分项目评分标准满分打分1完成度按要求独立完成实验准备、程序调试、实验报告撰写。202实验内容（1） 完成功能需求分析、存储结构设计；（2） 程序功能完善、可正常运行；（3） 测试数据正确，分析正确，结论正确。303实验报告内容齐全，符合要求，文理通顺，排版美观。404总结对实验过程遇到的问题能初步独立分析，解决后能总结问题原因及解决方法，有心得体会。10下述代码尽管输入eclipse或者JC验

2、证，绝无弄虚作假实验报告一、 实验目的与要求1. 本实验通过对线性表各种操作的算法设计，理解和掌握线性表的概念、存储结构及操作要求，体会顺序和链式两种存储结构的特点； 2. 根据操作的不同要求，选择合适的存储结构，设计并实现算法，对算法进行时间复杂度分析，从而达到掌握数据结构的研究方法、算法设计和分析方法的目的。 二、 实验内容1. 在一棵二叉链表表示的二叉树中,实现以下操作，并说明采用哪种遍历算法,其他遍历算法是否可行。（1） 输出叶子结点/求二叉树叶子结点个数的递归算法（2） public class leaf /输出叶子结点（3） public static void leaf(Bina

3、ryTree bitree)（4） leaf(bitree.root);（5） （6） public static void leaf(BinaryNode p)（7） if(p!=null)（8） if(p.left=null&p.right=null)（9） System.out.println(p.data+);（10） （11） leaf(p.left);（12） leaf(p.right);（13） （14） （15） （16） public static void main(String args)（17） String prelist=A,B,D,null,G,null,null

4、,null,C,E,null,null,F,G;/先根遍历序列（18） BinaryTree bitree=new BinaryTree(prelist);/以先根遍历序列构造的一棵二叉树（19） bitree.preOrder();/先根次序遍历的递归算法（20） leaf(bitree);（21） （22） String prelist2=A,B,null,null,C;/先根遍历序列（23） BinaryTree bitree2=new BinaryTree(prelist2);/以先根遍历序列构造的一棵二叉树（24） bitree2.preOrder();/先根次序遍历的递归算法（25

5、） leaf(bitree2);（26） （27） （28） 运算结果： (2)求二叉树中叶子节点的个数/求二叉树中叶子结点的个数的递归算法public class getLeaves public static int getLeaves(BinaryTree bitree) return getLeaves(bitree.root); public static int getLeaves(BinaryNode p) int i=0; if(p!=null) if(p.left=null&p.right=null) i+; getLeaves(p.left); getLeaves(p.ri

6、ght); System.out.println(i); return 0;public static void main(String args) String prelist=A,B,D,null,G,null,null,null,C,E,null,null,F,E; BinaryTree bitree=new BinaryTree(prelist); bitree.preOrder(); getLeaves(bitree); String prelist2=A,B,null,null,C; BinaryTree bitree2=new BinaryTree(prelist2); bitr

7、ee2.preOrder(); getLeaves(bitree2);运算结果： (3)将每个结点的左子树和右子树交换/将二叉树的每个结点的左右子树交换的递归算法/交换二叉树的左右子树的递归算法的实现public class Bitree_revolute public static void Bitree_revolute(BinaryTree bitree) Bitree_revolute(bitree.root);/从bitree树的根结点开始遍历 public static void Bitree_revolute(BinaryNode p) if(p!=null) p.setLeft

8、Child(p.getRightChild();/交换左右子树 p.setRightChild(p.getLeftChild();/交换左右子树 System.out.println(p.data.toString(); if(p.getLeftChild()!=null) Bitree_revolute(p.getLeftChild(); if(p.getRightChild()!=null) Bitree_revolute(p.getRightChild(); public static void main(String args) String prelist=A,B,D,null,G,

9、null,null,null,C,E,null,null,F,E; BinaryTree bitree=new BinaryTree(prelist); bitree.preOrder();/先根次序遍历 Bitree_revolute(bitree); String prelist2=A,B,null,null,C; BinaryTree bitree2=new BinaryTree(prelist2); bitree2.preOrder();/先根次序遍历 Bitree_revolute(bitree2); 运算结果：(4)验证二叉树的性质3：n0=n2+1/验证二叉树的性质3的递归算法p

10、ublic class Property3 /验证二叉树的性质3,n0=n2+1private static int n0=0,n2=0;/声明并初始化2度结点数n2,0度结点数n0(0度结点数即是叶子结点数)public static void count(BinaryTree bitree)/统计二度结点数n2和叶子结点数n0 n0=0;n2=0; count(bitree.root); System.out.println(验证二叉树的性质3,n0=+n0+,n2=+n2+,n0=n2+1?+(n0=n2+1);private static void count(BinaryNode p

11、)/统计二度结点数n2和叶子结点数n0/以p结点为根的子树的结点数if(p!=null) if(p.left=null&p.right=null)/叶子结点 n0+;/ if(p.left!=null&p.right!=null)/2度结点 n2+; count(p.left); count(p.right);public static void main(String args)/测试 String prelist=A,B,D,null,G,null,null,null,C,E,null,null,F,E; /以一维数组String prelist存储二叉树的标明空子树的先根遍历序列 Bin

12、aryTree bitree=new BinaryTree(prelist);/以先根遍历序列prelist构造二叉树bitree bitree.preOrder();/先根次序遍历的递归算法 count(bitree); String prelist2=A,B,null,null,C;/以一维数组String prelist2存储二叉树的标明空子树的先根遍历序列2 BinaryTree bitree2=new BinaryTree(prelist2);/以先根遍历序列构造二叉树bitree2 bitree2.preOrder();/先根次序遍历的递归算法 count(bitree);运算结果

13、：(5)判断一棵二叉树bitree是否与当前二叉树的一棵子树匹配。方法一：public class BoolIsSubTree_1 public static void main(String args) String prelist=A,B,D,null,G,null,null,null,C,E,null,null,F,E; BinaryTree bitree=new BinaryTree(prelist); String prestr=bitree.preOrder(); String instr=bitree.inOrder(); String prelist2=C,E,F; Strin

14、g inlist=E,C,F; BinaryTree bitree2=new BinaryTree(prelist2,inlist); if(inlist.toString().indexOf(instr)!=-1&(prelist.toString().indexOf(prestr)!=-1) System.out.println(bitree2是bitree的子树); else System.out.println(bitree2不是bitree的子树); 运算结果：方法二：/判断一棵二叉树是否为另一颗二叉树的子树的递归算法public class BoolIsSubTree public

15、 static void main(String args) String prelist=A,B,D,null,G,null,null,null,C,E,null,null,F,E;/先根遍历序列 BinaryTree bitree=new BinaryTree(prelist);/以先根遍历序列构造一棵二叉树 String inlist=E,C,F;/中根遍历序列 String prelist2=C,E,F;/先根遍历序列 BinaryTree bitree2=new BinaryTree(prelist2,inlist);/以中根遍历序列和先根遍历序列构造一棵子树 BinaryNode

16、p = null; BinaryNode q = null; bitree.postOrder(p, q, bitree2);运算结果：辅助类：BinaryNodepublic class BinaryNode/二叉树的二叉链表结点类 public T data;/数据域 public BinaryNode left,right;/链域,分别指向左右孩子结点 /构造结点,参数分别指定元素和左右孩子结点 public BinaryNode(T data,BinaryNode left,BinaryNode right)/构造二叉树结点 this.data=data; this.left=left

17、; this.right=right; /* * param args */ public BinaryNode(T data)/调用二叉树结点的构造方法 this(data,null,null);/构造指定值的叶子结点 public BinaryNode()/调用二叉树结点的构造方法 this(null,null,null); /空的结点 public boolean isLeaf() / TODO Auto-generated method stub BinaryNode p=null; if(p.left=null&p.right=null) return true; else retu

18、rn false; public BinaryNode getRightChild() /获取当前结点的右孩子结点 return this.left; public BinaryNode getLeftChild() /获取当前节点的左孩子结点 return this.right; public void setLeftChild(BinaryNode rightChild) /设置当前节点的右孩子结点 this.left=rightChild; public void setRightChild(BinaryNode leftChild) /设置 当前结点的左孩子结点 this.right=

19、leftChild; 辅助类：BinaryTreeimport java.util.LinkedList;/线性链表import java.util.Stack;/栈public class BinaryTree implements BinaryTTree public BinaryNode root;/根结点,结点结构为二叉链表 public BinaryTree() this.root=null; /构造空的二叉树 /* * param args */ public boolean isEmpty() return this.root=null; /判断二叉树是否为空 Override

20、public int count() /返回一棵二叉树(子树)的结点数 / TODO Auto-generated method stub return count(root);/返回二叉树的结点个数 public int count(BinaryNode p)/返回以p结点为根的子树的的结点个数 if(p=null) return 0; else return 1+count(p.left)+count(p.right); Override public int height() / TODO Auto-generated method stub return 0; Override pub

21、lic String preOrder() /先根次序遍历二叉树 / TODO Auto-generated method stub System.out.print(先根次序遍历二叉树: ); preOrder(root);/调用先根次序遍历二叉树的递归方法 /*System.out.println();*/ String prestr=; return prestr; public String preOrder(BinaryNode p)/先根次序遍历以p结点为根结点的子二叉树,递归方法 String prestr=; if(p!=null)/如果二叉树不为空 /*System.out.

22、println(p.data.toString()+);/访问当前结点 preOrder(p.left);/按照先根次序遍历访问当前结点的左子树,递归调用 preOrder(p.right);/按照先根次序遍历访问当前结点的右子树,递归调用*/ prestr+=p.data.toString(); preOrder(p.left); preOrder(p.right); return prestr; Override public String inOrder() /中根遍历二叉树 / TODO Auto-generated method stub System.out.print(中根次序遍

23、历二叉树: ); inOrder(root); String instr = ; /*System.out.println();*/return instr; public String inOrder(BinaryNode p)/中根次序遍历以p结点为根结点的子二叉树,递归方法 String instr=; if(p!=null)/若二叉树不空 /*inOrder(p.left); System.out.print(p.data.toString()+); inOrder(p.right);*/ inOrder(p.left); instr+=p.data.toString(); inOrd

24、er(p.right); return instr; Override public void postOrder() /后根次序遍历二叉树 / TODO Auto-generated method stub System.out.print(后根次序遍历二叉树: ); postOrder(root); System.out.println(); public void postOrder(BinaryNode p,BinaryNode q,BinaryTree bitree2)/ if(p!=null&q!=null)/如果二叉树不为空 postOrder(p.left); postOrde

25、r(p.right); /System.out.println(p.data.toString()+); /*if(p.data=q.data&p.left=q.left&p.right=q.right) postOrder(p.left); postOrder(q.left); postOrder(p.right); postOrder(q.right);/遍历bitree2 */ /if(p.data=q.data) /return postOrder(p.left,q.left,bitree2)&postOrder(p.right,q.right,bitree2); / if(p.dat

26、a=bitree2.root) if(p.data=q.data) postOrder(p.left,q.left,bitree2); postOrder(p.right,q.right,bitree2); if( (p.isLeaf()=true)&(q.isLeaf()=true)&(p.data=q.data) System.out.println(bitree2是bitree的子树); /*public boolean postOrder(BinaryNode p,BinaryTree bitree2) BinaryNode q=bitree2.root; postOrder(p.le

27、ft); postOrder(p.right); if(p.data=q.data) return postOrder(p.) */ public void postOrder(BinaryNode p)/后根次序遍历以p结点为根结点的子二叉树,递归方法 if(p!=null)/如果二叉树不为空 postOrder(p.left); postOrder(p.right); System.out.print(p.data.toString()+); Override public void levelorder() / TODO Auto-generated method stub Override public BinaryNode search(T key