数据结构树和二叉树实验报告.docx

1、数据结构树和二叉树实验报告数据结构课程实验报告实验名称树和二叉树实验序号5实验日期姓名院系班级学号专业指导教师成绩教师评语一、实验目的和要求(1)掌握树的相关概念，包括树、结点的度、树的度、分支结点、叶子结点、儿子结点、双亲结点、树 的深度、森林等定义。(2)掌握树的表示，包括树形表示法、文氏图表示法、凹入表示法和括号表示法等。(3)掌握二叉树的概念，包括二叉树、满二叉树和完全二叉树的定义。(4)掌握二叉树的性质。(5)重点掌握二叉树的存储结构，包括二叉树顺序存储结构和链式存储结构。(6)重点掌握二叉树的基本运算和各种遍历算法的实现。(7)掌握线索二叉树的概念和相关算法的实现。(8)掌握哈夫曼

2、树的疋义、哈夫曼树的构造过程和哈夫曼编码产生方法。(9)掌握并查集的相关概念和算法。(10)灵活掌握运用二叉树这种数据结构解决一些综合应用问题。二、实验项目摘要1编写一程序，实现二叉树的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能：(1)输出二叉树b;(2)输出H结点的左、右孩子结点值；(3)输出二叉树b的深度；(4)输出二叉树b的宽度；(5)输出二叉树b的结点个数；(6)输出二叉树b的叶子结点个数。2编写一程序，实现二叉树的先序遍历、中序遍历和后序遍历的各种递归和非递归算法，以及层次遍 历的算法。三、实验预习内容二叉树存储结构，二叉树基本运算(创建二叉树、寻找结点、找孩子结点、求高度

3、、输出二叉树)三、实验结果与分析7-1#i nclude #in elude #defi ne MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct nodeElemType data;struct node *lchild;struct node *rchild; BTNode;void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)BTNode *StMaxSize,*p=NULL;int top=-1,k,j=0;char ch;b=NULL; ch=strj;while (ch!=0)switch(ch)case (:to

4、p+;Sttop=p;k=1; break;case ):top-;break;case ,:k=2; break; default:p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode); p-data=ch;p-lchild=p-rchild=NULL;if (b=NULL)b=p;elseswitch(k)case 1:Sttop-lchild=p;break; case 2:Sttop-rchild=p;break; j+;ch=strj;BTNode *Fi ndNode(BTNode *b,ElemType x)BTNode *p;if (b=NULL)return N

5、ULL;else if (b-data=x) return b;elsep=Fi ndNode(b-lchild,x);if (p!=NULL)return p;elseretur n Fin dNode(b-rchild,x);BTNode *LchildNode(BTNode *p)retur n p-lchild;BTNode *RchildNode(BTNode *p)return p-rchild;int BTNodeDepth(BTNode *b)int lchilddep,rchilddep;if (b=NULL) return(0);else lchilddep=BTNodeD

6、epth(b-lchild); rchilddep=BTNodeDepth(b-rchild);return (lchilddeprchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1); void DispBTNode(BTNode *b)if (b!=NULL)prin tf(%c,b-data);if (b-lchild!=NULL | b-rchild!=NULL) prin tf();DispBTNode(b-lchild);if (b-rchild!=NULL) pri ntf(,);DispBTNode(b-rchild);prin tf();int BTW

7、idth(BTNode *b)structint Ino;BTNode *p; QuMaxSize;int fron t,rear;int lnum ,max,i, n;fron t=rear=0;if (b!=NULL)rear+;Qurear.p=b;Qurear.l no=1;while (rear!=fro nt)fron t+;b=Qufr on t.p;lnum=Qufr ont.lno;if (b-lchild!=NULL)rear+;Qurear.p=b-lchild;Qurearno=lnu m+1;if (b-rchild!=NULL)rear+;Qurear.p=b-rc

8、hild;Qurear.l no=1 nu m+1;max=0;l num=1;i=1;while (i=rear)n=0;while (i max) max=n;return ma x;elsereturn 0;int Nodes(BTNode *b)int nu m1, nu m2;if (b=NULL) return 0;else if (b-lchild=NULL & b-rchild=NULL) return 1;elsenu m仁Nodes(b-lchild);nu m2=Nodes(b-rchild); retur n (nu m1+ nu m2+1);int LeafNodes

9、(BTNode *b)int nu m1, nu m2;if (b=NULL) return 0;else if (b-lchild=NULL & b-rchild=NULL) return 1;elsenu m仁LeafNodes(b-lchild);nu m2=LeafNodes(b-rchild);retur n (nu m1+ nu m2);void mai n()BTNode *b,*p,*lp,*rp;CreateBTNode(b,A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N),C(F,G(,l); printf(” 输出二叉树:);DispBTNode(b);printf(n”);

10、printf(H结点:);p=Fi ndNode(b,H);if (p!=NULL)lp=LchildNode(p);if (lp!=NULL)printf(左孩子为 %c ,lp-data);elseprintf(无左孩子”)；rp=RchildNode(p);if (rp!=NULL)printf(右孩子为 %c,rp-data);elseprintf(无右孩子”)；prin tf(n);printf(二叉树 b 的深度：dn,BTNodeDepth(b); printf(二叉树 b 的宽度:%dn,BTWidth(b);printf(二叉树 b 的结点个数:%dn,Nodes(b); p

11、rintf(二叉树 b 的叶子结点个数：dn,LeafNodes(b);7-2#i nclude #in clude #defi ne MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct nodeElemType data; struct node *lchild; struct node *rchild; BTNode;void CreateBTNode(BTNode *&b,char *str)BTNode *StMaxSize,*p=NULL;int top=-1,k,j=0;char ch;b=NULL;ch=strj;while (ch!=

12、0)switch(ch)case (:top+;Sttop=p;k=1; break;case ):top-;break; case ,:k=2; break;default:p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode); p-data=ch;p-lchild=p-rchild=NULL;if (b=NULL)b=p;elseswitch(k)case 1:Sttop-lchild=p;break; case 2:Sttop-rchild=p;break; j+;ch=strj;void DispBTNode(BTNode *b)if (b!=NULL)prin tf(%

13、c,b-data);if (b-lchild!=NULL | b-rchild!=NULL)prin tf();DispBTNode(b-lchild); if (b-rchild!=NULL) pri ntf(,); DispBTNode(b-rchild); prin tf();void PreOrder(BTNode *b)if (b!=NULL)prin tf(%c ”,b-data);PreOrder(b-lchild); PreOrder(b-rchild);void PreOrder1(BTNode *b)BTNode *StMaxSize,*p;int top=-1;if (b

14、!=NULL)top+;Sttop=b;while (top-1)p=Sttop;top-;prin tf(%c ,p-data);if (p-rchild!=NULL)top+;Sttop=p-rchild;if (p-lchild!=NULL)top+;Sttop=p-lchild;prin tf(n);void InO rder(BTNode *b)if (b!=NULL)In Order(b-lchild);prin tf(%c ”,b-data);In Order(b-rchild);void InO rder1(BTNode *b)BTNode *StMaxSize,*p;int

15、top=-1;if (b!=NULL)p=b;while (top-1 | p!=NULL)while (p!=NULL)top+;Sttop=p; p=p-lchild;if (top-1) p=Sttop; top-;prin tf(%c ,p-data); p=p-rchild;prin tf(n);void PostOrder(BTNode *b)if (b!=NULL)PostOrder(b-lchild);PostOrder(b-rchild);prin tf(%c ”,b-data);void PostOrder1(BTNode *b)BTNode *StMaxSize;BTNo

16、de *p;int flag,top=-1;if (b!=NULL)dowhile (b!=NULL)top+;Sttop=b; b=b-lchild;p=NULL;flag=1;while (top!=-1 & flag)b=Sttop;if (b-rchild=p)prin tf(%c ,b-data); top-;p=b; elseb=b-rchild; flag=0; while (top!=-1);prin tf(n);void LevelOrder(BTNode *b) BTNode *p;BTNode *quMaxSize;int fron t,rear;fron t=rear=

17、-1;rear+;qurear=b;while (fron t!=rear) fron t=(fro nt+1)%MaxSize;p=qu fron t;prin tf(%c ,p-data);if (p-lchild!=NULL) rear=(rear+1)%MaxSize; qurear=p-lchild;if (p-rchild!=NULL) rear=(rear+1)%MaxSize; qurear=p-rchild;void mai n()BTNode *b;CreateBTNode(b,A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N),C(F,G(,l); printf(二叉树 b:);

18、DispBTNode(b);printf(n);printf(先序遍历序列:n);printf(递归算法:);PreOrder(b);printf(n);printf(非递归算法:);PreOrder1(b);printf(中序遍历序列:n);printf(递归算法:);InOrder(b);printf(n);printf(非递归算法:);InOrder1(b);printf(后序遍历序列:n);printf(递归算法:);PostOrder(b);printf(n);printf(非递归算法:);PostOrder1(b);printf(” 层次遍历序歹U :”);LevelOrder(b);printf(n);注：空间不够，可以增加页码。