数据结构二叉树综合实验报告.docx

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1、数据结构二叉树综合实验报告武 汉 工 程 大 学 计算机科学与工程学院 数据结构实验报告2 专业班级 学生学号 学生姓名 实验项目 实验类别 智能01 实验地点 指导教师 实验时间 树性结构的综合使用 操作性 验证性 设计性 综合性 其它 1.实现二叉树的先序，中序与后序遍历的递归算法与非递归算法。 2.求二叉树的结点个数，叶子结点个数，二叉树的高度，度为2的结点个数。 机电大楼4 楼 419 机房 第 12 周第14 周 星期2 实验目的及要求 成 绩 评 定 表 类 别 上机表现 报告质量 评 分 标 准 积极出勤、遵守纪律 认真完成设计任务 操作规范、功能正确 填写完整、体现收获 分值

2、30分 70分 得分 合 计 说明： 评阅教师： 日 期： 20 年 月 日 实 验 内 容 计算机科学与工程学院 一实验内容 1.实现二叉树的先序，中序与后序遍历的递归算法与非递归算法。 2.求二叉树的结点个数，叶子结点个数，二叉树的高度，度为2的结点个数。 二程序的设计思想 1实现二叉树的先序，中序与后序遍历的递归算法与非递归算法。 先构造二叉树，根据先序遍历的思想，输入根后，再输入左子树，直至左子树为空则输入上一层右字树。 二叉树的非递归遍历是用显示栈来存储二叉树的结点指针，先序遍历时，按二叉树前序遍历的顺序访问结点，并将结点的指针入栈，直到栈顶指针指向结点的左指针域为空时取出栈顶指针并

3、删除栈顶指针，访问刚取出的指针指向的结点的右指针指向的结点并将其指针入栈，如此反复执行则为非递归操作。 二叉树的递归遍历：若二叉树为空，则空操作 先序遍历： 访问根结点； 先序遍历左子树； 先序遍历右子树。 中序遍历 ： 中序遍历左子树； 访问根结点； 中序遍历右子树 后序遍历： 后序遍历左子树； 后序遍历右子树； 访问根结点。 2.求二叉树的结点个数，叶子结点个数，二叉树的高度，度为2的结点个数。 求二叉树的叶子结点个数：先分别求得左右子树中个叶子结点的个数，再计算出两者之和即为二叉树的叶子结点数。 二叉树的结点个数之和：先分别求得左子树右子树中结点之和，再计算两者之和即为所求。 二叉树的高

4、度：首先判断二叉树是否为空，若为空则此二叉树高度为0,。否则，就先分别求出左右子树的深度进行比较，取较大的树加一即为所求。 二叉树的度为2的结点个数：计算有左右孩子的结点个数，即为度为2的结点个 实 验 内 容 数据结构实验报告 2 计算机科学与工程学院 数。 三编程过程中遇到的问题及解决办法 后续遍历的非递归函数涉及到回溯的方法，开始设计的方案想的太过于简单，所以形成了死循环，总是在最后的节点处不停地循环，后改成回溯后，该问题得到解决。 计算二叉树中度为2的结点个数中，返回循环的时候不论根结点有没有左右子树，但个人设计时，根总是会将自己默认为有左右子树，自行增加1.后在同学帮助下才看到自己的

5、这个失误。 四程序的闪光点(自我评价) 1.程序模块化，各个函数分开描述，方便观察 2.关键处有注释 3.建立二叉树时，用先序提示输入，比较人性化。 五程序源代码(以文件为单位提供) #include #include #define Maxsize 100 typedef struct TREE struct TREE *lTree; struct TREE *rTree; char data; Tree; void InitTree(Tree*);/初始化树 void CreatTree(Tree*);/创建二叉树 void PreTraverse(Tree*);/先序遍历递归 void

6、PreOrderTraverse(Tree*);/先序遍历非递归 void InTraverse(Tree *tree);/中序遍历递归 void InOrderTraverse(Tree *tree);/中序遍历非递归 void PostTraverse(Tree *tree);/后序遍历递归 void LastOrderTraverse(Tree *tree);/后序遍历非递归 int DepthTree(Tree *tree);/计算树的深度 数据结构实验报告 3 计算机科学与工程学院 int LeafsTree(Tree *tree);/计算叶子结点个数 int NodesTree(T

7、ree *tree);/计算结点个数 int Twochild(Tree*tree);/计算度为二的结点个数 void main / int H,L; Tree tree; Tree m; InitTree(&tree); CreatTree(&tree); cout先序遍历递归为:; PreTraverse(&tree);/先序遍历递归 cout先序遍历非递归:; PreOrderTraverse(&tree);/先序遍历非递归 coutendl; cout中序遍历递归为:; InTraverse(&tree);/中序遍历递归 cout中序遍历非递归:; InOrderTraverse(&t

8、ree);/中序遍历非递归 coutendl; cout后序遍历递归为:; PostTraverse(&tree);/后序遍历递归 cout后序遍历非递归:; LastOrderTraverse(&tree);/后序遍历非递归 coutendl; cout树的深度为:; H=DepthTree(&tree); coutHendl; cout叶子结点个数:; 数据结构实验报告 4 计算机科学与工程学院 L=LeafsTree(&tree); coutLdata=0) cout节点datan; if(n=1) Tree *lTree=(Tree*)malloc(sizeof(Tree); tree

9、-lTree=lTree; 数据结构实验报告 5 cout结点个数：; coutNodesTree(&tree)endl; cout度为二的结点个数; L=Twochild(&tree); coutLlTree=NULL; tree-rTree=NULL; tree-data=0; couttree-data; 计算机科学与工程学院 else if(n=0) cout节点datam; lTree-lTree=NULL; lTree-rTree=NULL; lTree-data=0; CreatTree(tree-lTree); cout节点datai; if(i=0); else if(i=1

10、) Tree *rTree=(Tree*)malloc(sizeof(Tree); tree-rTree=rTree; rTree-lTree=NULL; rTree-rTree=NULL; rTree-data=0; CreatTree(tree-rTree); if(m=0); else if(m=1) Tree *rTree=(Tree*)malloc(sizeof(Tree); tree-rTree=rTree; rTree-lTree=NULL; rTree-rTree=NULL; 数据结构实验报告 6 计算机科学与工程学院 void PreTraverse(Tree*tree)/先

11、序遍历递归 void PreOrderTraverse(Tree *tree)/先序遍历非递归 Tree *S80=NULL; int top =0; while (tree!=NULL)|(top) 数据结构实验报告 7 rTree-data=0; CreatTree(tree-rTree); if(tree!=NULL) coutdatalTree!=NULL) else if(tree-rTree!=NULL) else; PreTraverse(tree-rTree); PreTraverse(tree-lTree); PreTraverse(tree-rTree); 计算机科学与工程

12、学院 if (tree!=NULL) coutdatalTree; void InTraverse(Tree *tree)/中序遍历递归 if(tree!=NULL) if(tree-lTree!=NULL) else if(tree-rTree!=NULL) coutdatarTree; InTraverse(tree-lTree); coutdatarTree); 计算机科学与工程学院 void InOrderTraverse(Tree *tree)/中序遍历非递归 Tree *D80=NULL; int top =0; while (tree!=NULL)|(top) if (tree!

13、=NULL) top+; Dtop = tree; else coutdatarTree); tree = tree-lTree; void PostTraverse(Tree *tree)/后序遍历递归 数据结构实验报告 9 else tree = Dtop; top-; coutdatarTree; 计算机科学与工程学院 void LastOrderTraverse(Tree *tree)/后序遍历非递归 Tree *stackMaxsize=NULL,*p; p=tree; int top=0,tag=1,i=0,k=0; while(p!=NULL | top) i=1; while(

14、p!=NULL) 数据结构实验报告 10 if(tree!=NULL) if(tree-lTree!=NULL) else if(tree-rTree!=NULL) else coutdatarTree); coutdatalTree); PostTraverse(tree-rTree); coutdatalTree; 计算机科学与工程学院 if(top!=0) p=stacktop-rTree; if(p=NULL) 数据结构实验报告 11 coutdatarTree; while(i) if(stacktop!=NULL) else i=0; if(stacktop-rTree!=NULL

15、) else i=0; if(stacktop-rTree-data=stacktop+1-data) else i=0; coutdatalTree); v=DepthTree(tree-rTree); if (uv) return (u+1); return (v+1); int LeafsTree(Tree *tree)/子叶个数函数 int num1,num2; if(tree=NULL) return 0; else if(tree-lTree=NULL&tree-rTree=NULL) return 1; else num1=LeafsTree(tree-lTree); num2=

16、LeafsTree(tree-rTree); return(num1+num2); 数据结构实验报告 12 计算机科学与工程学院 int NodesTree(Tree *tree)/结点个数函数 int num1,num2; if(tree=NULL) return 0; if(tree-lTree=NULL&tree-rTree=NULL) return 1; else num1=NodesTree(tree-lTree); num2=NodesTree(tree-rTree); return(num1+num2+1); int Twochild(Tree*tree)/度为2的 int n=0; if(tree=NULL) return(0); if(tree-lTree!=NULL&tree-rTree!=NULL) n=1; return(Twochild(tree-lTree)+Twochild(tree-rTree)+n); 数据结构实验报告 13 计算机科学与工程学院 实 验 总 结 通过这次实验使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 数据结构实验报告 14