数据结构-二叉树遍历实验报告.doc
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1、数据结构之二叉树实 验 报 告 题目:二叉树得遍历与子树交换 指导老师:杨政宇 班级:通信2 姓名:徐江 学号:90911需求分析1. 演示程序分别用多种遍历算法遍历二叉树并把数据输出.2. 输入字符序列,递归方式建立二叉树.3、在演示过程序中,用户敲击键盘,输入数据,即可瞧到数据得输出.4、实现链式存储得二叉树得多种遍历算法。遍历算法包括:a) 中序递归遍历算法、前序递归遍历算法【选】b) 中序遍历非递归算法c) 先序或后序遍历非递归算法d) 建立中序线索,并进行中序遍历与反中序遍历、实现二叉树得按层遍历算法6、设计一个测试用得二叉树并创建对应得内存二叉树,能够测试自己算法得边界(包括树节点
2、数为、1以及得不同情形)。7、测试数据:输入数据:a b d f 概要设计说明:本程序在递归调用中用到了链表,在非递归调用时用到了栈。1. 栈得抽象数据类型ADTSack数据对象:D=i|aicha,i=,2,、数据关系:R= i ,ai ai -1,aiD,i,3、基本操作:InitStk() 操作结果:构造一个空栈Sackmt( S ) 初始条件:栈S已存在. 操作结果:若S为空栈,则返回K,否则返回ERROR。 Puh( S, e) 初始条件:栈S已存在。 操作结果:插入元素e为新得栈顶元素。 Pop( &,&e) 初始条件:栈S已存在且非空. 操作结果:删除S得栈顶元素,并用e返回其值
3、。 GetT(S, ) 初始条件:栈S已存在且非空. 操作结果:用e返回S得栈顶元素.、二叉树得抽象数据类型DT Biaryee 数据对象D:D就是具有相同特性得数据元素得集合。 数据关系: 若D=,则R=,称Binrre为空二叉树; 若D,则=H,H就是如下二元关系; (1)在D中存在惟一得称为根得数据元素ot,它在关系H下无前驱; (2)若-oot,则存在oo1,r,且D1Dr=; ()若D1,则1中存在惟一得元素,ot,xH,且存在1上得关系1 H;若D,则Dr中存在惟一得元素r,oot,xrH,且 存在上得关系Hr;H=,H1,; (4)(D1,H1)就是一棵符合本定义得二叉树,称为根
4、得左子树;(D,Hr)就是一 棵符合本定义得二叉树,称为根得右子树。 基本操作: eteBiTree(T) 初始条件:给出二叉树T得定义。 操作结果:按要求构造二叉树T。 PeOrdrTaverse_re( T, rn() ) 初始条件:二叉树存在,rint就是二叉树全部结点输出得应用函数。 操作结果:先序递归遍历T,对每个结点调用函数prnt一次且仅一次.一旦 pnt()失败,则操作失败. Inrderravers(, pn() ) 初始条件:二叉树T存在,pint就是二叉树全部结点输出得应用函数。 操作结果:中序非递归遍历,对每个结点调用函数pnt一次且仅一次。一 旦ritf()失败,则操
5、作失败。InOrderTraers_re(,pint()初始条件:二叉树在在,print就是二叉树全部结点输出得应用函数。操作结果:中序递归遍历T,对每个结点调用函数prnt一次且仅一次。一旦 printf()失败,则操作失败。 PrerderTavrse(T,pint()) 初始条件:二叉树T存在,prit就是二叉树全部结点输出得应用函数。 操作结果:先序非递归遍历T,对每个结点调用函数prnt一次且仅一次。一 旦prin()失败,则操作失败. elrder(T)初始条件:二叉树T在在。操作结果:分层遍历二叉树T,并输出。IerTreadng(Tht,T);初始条件:二叉树在在.操作结果:中
6、序遍历二叉树,并将其中序线索化。InOderTrverse_Thr( T, print);初始条件:二叉树T在在.操作结果:中序非递归遍历二叉线索树nThraing();初始条件:结点在在。操作结果:结点及子树线索化。3、主程序得流程:void mn()初始化;提示;执行二叉数ADT函数;4、本程序包含三个模块1) 主程序模块vid ain()初始化;接受命令;显示结果;2) 链表模块.递归调用时实现链表抽象数据类型.3) 栈模块。非递归调用时实现栈得抽象数据类型。详细设计1、宏定义及全局变量define EleTy chardeinEemTyp Bidefin OK 1#define VEF
7、LW 0dene ERROR de STACK_INIT_SIZE 100deinSTAINCEMEN 10SqStac S;BiThTe re;BTe;2、函数定义int rateBTee(BTree&T);/创建二叉树voiPreOderraverse_re(BiTree T,vod (*prt)(TElype e);/先序递归遍历二叉树vod InOrderTrarse(Biree,nt (prnt)(leType e));/中序非递归遍历二叉树void InrerTraesr(BiTee T,int (*rint)(TElemType )) ;/中序递归遍历二叉树oid PeOrder
8、aers(iTre ,n (*pint)(TEleye e));/先序非递归遍历二叉树int rit(TElempe );/打印元素void InitStac(qtc &S);/栈得初始化void Pop(Sqck &S,SElemTpee);oidPush(qtacS,SElemype &e);nt tacEmpty(SqStack S);int Gto(Sack S,Eemype &e);vid Leveloder(ree T) ;vo nOrerhreing(Bihrree h,BiThrTreT);it InOrderTravese_Th(BiThrTree T, it (nt)(TE
9、lemTypee);void InTradin(BiTrreep);3、二叉树链表数据结构:ypeefruct BiodeElemTyp da;strutBiTNoe *lc ,*rchild;PoneT LTag , Rg;BiTNoe ,*iTree , BiThrd , *BThrTre; 基本操作:)构造二叉树Tint CreateiTe(BiTree T)chah;saf(c,ch);i(ch= )T=UL;ei(!(T(iTNoe )maloc(izeo(iTode)))return EROR;Tdat=ch;if(eateBire(Tchl))T-Tag=Link;if (reB
10、iTre(Tchld) Tag=Lnk;reurn O;b)先序递归遍历二叉数,并输出全部结点值。vi PrderTraversere(BiTree,int (*print)(TEleType e)if(T)if(rin(Tdaa)) eOderTraers_e(lchild,prit);Orererse_re(Trchl,pit);retun ;elseretun ;c)中序非递归遍历二叉树T,并输出全部结点值vidIOrderTavers(BiTreT,in (*prn)(TElemTpe e))Sqtack S;S、bsULL;S、t=NU;SElemTyp p=NULL;itSack(
11、S);Pu(S,);whle(!StakEmpt())while(GTp(S,p)&p)Pus(S,pcild);Pp(S,p);if(!StakEpty())Pop(S,p);print(pdat);sh(S,-rcild);retrn;d)中序递归遍历二叉树T,并输出全部结点值vo InderTrerse_re(BiTre T,it(int)(TEemTypee) if(T) nrderTraverse_r(-child,prin); r(Tda); nrderTersr(Thil,pi); e)中序遍历二叉树T,并将其中序线索化,Thr指向头结点 id nOrdeThreding(ihT
12、ree rt,BihrTree )Tht=(BiTrT)allc(sieof(BiTrNod));TrtLTagLink;/建头结点Thrt-RTa=hread;hr-childhr;/右指针回指f(!T)Thrlchld=Trt;elseTtlchil=;pre=Th;Theding();/中序遍历进行中序线索化rechild=Thrt;reRTgThread;/最后一个结点线索化Trrchild=re;i=Thrt;/InrdeTheading)结点p线索化void InThreading(ThTre ) if (p) nTheading(pchld); / 左子树线索化 if(!-lch
13、ild) / 建前驱线索 T= hea; lchld = pr; if (!prerhil) /建后继线索 reRTg =Thed; rhild = p; pr= p; / 保持pre指向p得前驱 Inheading(pchid); 右子树线索化 /IThreain)/中序遍历线索化二叉树int IOrerTavere_hr(BiTh T, int(prin)(TleTy e)BiTre p=NU;p=Tlchid;hi(!=T)whe(Lag=Link)pchild;f(!pt(p-ata)rerERR;while(RTag=e prchild!=T)p=prchild;prit(paa);
14、p=prhid;etrOK;4、栈数据结构:tpde trcSElemTye*b;ElmType to;int tackize;SqSack;基本操作:a)创建一个空栈void IitStack(SStackS)S、ase(ElemTy*)maloc(STCK_INITSIZE*sieo(SlmTpe));S、top=S、bae;/初始为空S、tacsiz=SAK_NT_SIZE;un;)栈顶插入元素voi ush(SqSak&S,SleTp )if(S、oS、ase、staksze)S、as(SElemType)raloc(、bae,(SACK_IITSIZE+STACKEMEN)sizeo
15、f(ElemTyp);S、oS、be+、stacksize;S、staksize+=STAKINCREENT;S、to+=e;c)栈顶删除元素vod p(SStk &,ElemType &e)if(S、top=、bse)etun;e=-、top;return;d)判断栈就是否为空栈int Stackmpy(Stack S)f(、p=S、base)reurnOK;eserturn ROR;)返回S得栈顶元素inteTo(SqStk S,SEemyp )if(、top=S、ase)reurnERROR;e(S、top1);reurnOK;、主函数voi ai()nta;BiTre T;BiTrTr
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