创建一个二叉树并输出三种遍历结果Word格式.docx

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3）二选一应用题：

1）树和森林向二叉树转换；

2）哈夫曼编码的应用问题。

（应用型题目可替换上述前两项实验内容）

三、设计与编码

1）程序结构基本设计框架

（提示：

请根据所选定题目，描述程序的基本框架，可以用流程图、界面描述图、框图等来表示）

2）本实验用到的理论知识

遍历二叉树，递归和非递归的方法

总结本实验用到的理论知识，实现理论与实践相结合。

总结尽量简明扼要，并与本次实验密切相关，要求结合自己的题目并阐述自己的理解和想法）

3）具体算法设计

（1）首先，定义二叉树的存储结构为二叉链表存储，每个元素的数据类型Elemtype，定义一棵二叉树，只需定义其根指针。

（2）然后以递归的先序遍历方法创建二叉树，函数为CreateTree（），在输入字符时要注意，当节点的左孩子或者右孩子为空的时候，应当输入一个特殊的字符（本算法为“#”），表示左孩子或者右孩子为空。

（3）下一步，创建利用递归方法先序遍历二叉树的函数，函数为PreOrderTree（），创建非递归方法中序遍历二叉树的函数，函数为InOrderTree（），中序遍历过程是：

从二叉树的根节点开始，沿左子树向下搜索，在搜索过程将所遇到的节点进栈；

左子树遍历完毕后，从栈顶退出栈中的节点并访问；

然后再用上述过程遍历右子树，依次类推，指导整棵二叉树全部访问完毕。

创建递归方法后序遍历二叉树的函数，函数为LaOrderTree（）。

该部分主要是利用C、C++等完成数据结构定义、设计算法实现各种操作，可以用列表分步形式的自然语言描述，也可以利用流程图等描述）

4）编码

#include<

stdio.h>

malloc.h>

stdlib.h>

typedefcharDataType;

#defineMaxSize100

typedefstructNode

{

DataTypedata;

structNode*lchild;

structNode*rchild;

}

*BiTree,BitNode;

voidInitBitTree（BiTree*T）;

/*树的初始化*/

voidCreateBitTree（BiTree*T）;

/*按照先序输入字符序列递归创建二叉树*/

voidPreOrderTraverse（BiTreeT）;

/*二叉树的先序遍历的递归函数声明*/

voidInOrderTraverse（BiTreeT）;

/*二叉树的中序遍历的递归函数声明*/

voidPostOrderTraverse（BiTreeT）;

/*二叉树的后序遍历的递归函数声明*/

voidPreOrderTraverse2（BiTreeT）;

/*二叉树的先序遍历的非递归函数声明*/

voidInOrderTraverse2（BiTreeT）;

/*二叉树的中序遍历的非递归函数声明*/

voidPostOrderTraverse2（BiTreeT）;

/*二叉树的后序遍历的非递归函数声明*/

voidmain（）

BiTreeT,root;

InitBitTree（&

T）;

printf（"

根据输入二叉树的先序序列创建二叉树（'

#'

表示结束）：

\n"

）;

CreateBitTree（&

二叉树的先序序列：

递归：

\t"

PreOrderTraverse（T）;

非递归：

"

PreOrderTraverse2（T）;

二叉树的中序序列：

InOrderTraverse（T）;

InOrderTraverse2（T）;

二叉树的后序序列：

PostOrderTraverse（T）;

PostOrderTraverse2（T）;

voidInitBitTree（BiTree*T）

*T=NULL;

voidCreateBitTree（BiTree*T）

/*递归创建二叉树*/

{

DataTypech;

scanf（"

%c"

&

ch）;

if（ch=='

）

else

{

*T=（BiTree）malloc（sizeof（BitNode））;

/*生成根结点*/

if（!

（*T））

exit（-1）;

（*T）->

data=ch;

（（*T）->

lchild））;

/*构造左子树*/

rchild））;

/*构造右子树*/

}

voidPreOrderTraverse（BiTreeT）

/*先序遍历二叉树的递归实现*/

if（T）/*如果二叉树不为空*/

%2c"

T->

data）;

/*访问根结点*/

PreOrderTraverse（T->

lchild）;

/*先序遍历左子树*/

rchild）;

/*先序遍历右子树*/

voidInOrderTraverse（BiTreeT）

/*中序遍历二叉树的递归实现*/

InOrderTraverse（T->

/*中序遍历左子树*/

InOrderTraverse（T->

/*中序遍历右子树*/

voidPostOrderTraverse（BiTreeT）

/*后序遍历二叉树的递归实现*/

PostOrderTraverse（T->

/*后序遍历左子树*/

PostOrderTraverse（T->

/*后序遍历右子树*/

printf（"

voidPreOrderTraverse2（BiTreeT）

/*先序遍历二叉树的非递归实现*/

BiTreestack[MaxSize];

/*定义一个栈，用于存放结点的指针*/

inttop;

/*定义栈顶指针*/

BitNode*p;

/*定义一个结点的指针*/

top=0;

/*初始化栈*/

p=T;

while（p!

=NULL||top>

0）

while（p!

=NULL）/*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/

{

printf（"

p->

/*访问根结点*/

stack[top++]=p;

/*将p入栈*/

p=p->

lchild;

/*遍历左子树*/

}

if（top>

0）/*如果栈不空*/

p=stack[--top];

/*栈顶元素出栈*/

rchild;

/*遍历右子树*/

voidInOrderTraverse2（BiTreeT）

/*中序遍历二叉树的非递归实现*/

voidPostOrderTraverse2（BiTreeT）

/*后序遍历二叉树的非递归实现*/

BitNode*p,*q;

/*定义结点的指针*/

/*初始化栈*/

p=T,q=NULL;

/*初始化结点的指针*/

=NULL）/*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/

/*遍历左子树*/

0）/*如果栈不空*/

p=stack[top-1];

/*取栈顶元素*/

if（p->

rchild==NULL||p->

rchild==q）/*如果p没有右孩子结点，或右孩子结点已经访问过*/

{

printf（"

q=p;

p=NULL;

top--;

}

else

p=p->

该部分主要是将算法转化为C、C++程序，设计主函数完成对各成员函数的调用；

设计人机界面，每一步需要用户操作的提示以及每一次用户操作产生的预期结果）

四、运行与测试

1）在调试程序的过程中遇到什么问题，是如何解决的？

在调试程序的过程中，遇到最大的问题就是中序和后序不能正确表示答案，最后发现是因为两个函数的错误导致。

2）设计了哪些测试数据？

测试结果是什么？

abd##e##c##

测试结果：

前序：

abdec中序：

dbeac后序：

debca

3）程序运行结果如何？

五、总结与心得

理解了二叉树的逻辑特点和二叉树的性质；

掌握了二叉树的二叉链表存储结构，以及二叉树的遍历算法的递归与非递归实现。

虽完成了实验，但也需日后多多练习。

实验完成后的总结与思考，或者谈收获。

（注意此部分要结合自己的题目来阐述说明）