数据结构与算法实验二叉树基本操作Word文档格式.docx

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以字符（其中‘#’表示虚节点）的形式输入，以创建二叉树；

在输入二叉树节点前，必须先确定该序列能正确创建二叉树。

② 

输出的形式：

在所有三种操作中都显示操作是否正确以及操作后二叉树的内容。

③ 

程序所能达到的功能：

完成二叉树的生成、遍历（包括先序、后序、中序、层次四种方式）、计算等基本操作。

④ 

测试数据：

创建操作中依次输入a,b,d,#,g,#,#,#,c,e,#,#,f,#,#生成一个二叉树。

2．概要设计 

1）为了实现上述程序功能，需要定义二叉树的抽象数据类型：

ADT 

BitTree 

{ 

数据对象：

由一个根节点和两个互不相交的左右子树构成 

数据关系：

结点具有相同的数据类型及层次结构 

基本操作：

VoidBinTreeInit（BitTree*T） 

初始条件：

无 

操作结果：

初始化一棵二叉树 

VoidBinTreeCreat（BitTree*T） 

二叉树T已存在 

按先序次序创建一棵二叉树

2）本程序包含7个函数：

①主函数main（） 

②初始化二叉树函数BinTreeInit（） 

③建立一棵二叉树函数BinTreeCreat（） 

④先序遍历函数PreOrderTraverse（） 

⑤中序遍历函数InOrderTraverse（）⑥后序遍历函数PostOrderTraverse（）⑦层次遍历函数LevelOrderTraverse（）⑧求二叉树深度函数Countlevel（）⑨检验空树函数BinTreeEmpty（）⑩求节点数函数Countnode（）

函数说明

#include<

stdio.h>

stdlib.h>

typedefcharDatatype;

typedefstructNodeType

{

Datatypedata;

structNodeType*lchild;

structNodeType*rchild;

}BiTNode;

typedefBiTNode*BinTree;

//初始化二叉树。

即把树指针置空

voidBinTreeInit（BiTNode*T）

//BiTNode*T;

T=（BiTNode*）malloc（sizeof（BiTNode））;

T=NULL;

}

//二叉树的建立

BinTreeCreateBiTNode（）

BiTNode*T;

Datatypech;

ch=getchar（）;

if（ch=='

#'

）T=NULL;

else{

if（!

（T=（BiTNode*）malloc（sizeof（BiTNode））））printf（"

Error!

"

）;

T->

data=ch;

lchild=CreateBiTNode（）;

rchild=CreateBiTNode（）;

}

returnT;

//先序遍历

voidPreOrderTraverse（BiTNode*p）{

if（p!

=NULL）{

printf（"

%c"

p->

data）;

PreOrderTraverse（p->

lchild）;

rchild）;

}

//中序遍历

voidInOrderTraverse（BiTNode*p）{

InOrderTraverse（p->

//后序遍历

voidPostOrderTraverse（BiTNode*p）{

PostOrderTraverse（p->

//层序遍历

voidLevelOrderTraverse（BiTNode*T）{

BiTNode*queue[500],*p=T;

intfront=0,rear=0;

queue[++rear]=p;

//根结点入队

while（front<

rear）{

p=queue[++front];

if（p->

lchild!

=NULL）queue[++rear]=p->

lchild;

//左结点入队

rchild!

rchild;

//计算结点数

intCountnode（BiTNode*T）{

intsum;

if（T==NULL）return0;

sum=1+Countnode（T->

lchild）+Countnode（T->

return（sum）;

//计算叶子数

intCountleaf（BiTNode*T）

else

if（T->

lchild==NULL&

&

T->

rchild==NULL）return1;

returnCountleaf（T->

lchild）+Countleaf（T->

//计算深度

intCountlevel（BiTNode*T）{

intk;

if（Countlevel（T->

lchild）>

Countlevel（T->

rchild））

k=1+Countlevel（T->

elsek=1+Countlevel（T->

returnk;

//检验二叉树是否为空

intBinTreeEmpty（BiTNode*T）

if（T==NULL）

return1;

return0;

//清空二叉树

voidBinTreeClear（BiTNode*T）

{

return;

lchild）

BinTreeClear（T->

free（T->

rchild）

intmain（）{

intcmd,mode,res,flag;

while

（1）{

===============菜单==============\n"

\t1:

初始化\n\t2:

创建\n\t3:

遍历\n\t4:

计算\n\t5:

检验空树\n\t6:

清除二叉树\n\t0:

退出\n"

请输入命令序号：

\n"

scanf（"

%d"

&

cmd）;

getchar（）;

switch（cmd）{

case1:

BinTreeInit（T）;

初始化二叉树成功！

getchar（）;

break;

case2:

创建。

按扩展二叉树的先序遍历序列输入结点，#表示虚结点\n"

T=CreateBiTNode（）;

//S=T;

getchar（）;

break;

case3:

遍历。

输入遍历模式，1先序，2中序，3后序，4层序:

mode）;

switch（mode）{

PreOrderTraverse（T）;

putchar（'

\n'

InOrderTraverse（T）;

PostOrderTraverse（T）;

case4:

LevelOrderTraverse（T）;

default:

模式选择有误！

计算。

输入具体计算项目，1结点数，2叶子数，3高度:

res=Countnode（T）;

结点总数为:

%d\n"

res）;

res=Countleaf（T）;

叶子总数为:

res=Countlevel（T）;

树的高度为:

选择项目有误！

case5:

flag=BinTreeEmpty（T）;

if（flag==0）

二叉树不为空!

二叉树为空!

case6:

BinTreeClear（T）;

T=NULL;

//改变头结点指向，free函数不会改变头结点指向，所以需要令T=NULL使得T不再指向那些被释放掉的空间，使得程序能正常运行

printf（"

二叉树二叉树清除成功!

case0:

exit（0）;

}程序流程图

调试报告

发现问题：

在执行清空二叉树的函数后，再执行判断空树的函数时，输出"

”，与预期实验结果不符，而编译和组建时均为发出错误和警告信号。

调试：

经过单步运行调试后，发现是清空二叉树的函数出了问题，原因是：

free函数不会改变头结点指向。

解决方案：

令T=NULL使得T不再指向那些被释放掉的空间，使得程序能正常运行。

结果：

修改完毕后现已得到正确结果"

”。

使用说明

操作界面

初始化二叉树

创建一棵二叉树

先序遍历

中序遍历

后序遍历

层序遍历

求结点数

求叶子节点数

求二叉树的深度

检验空树

清空二叉树

检验空链表

退出

心得体会

1. 

程序编写时，必须要细心。

有时候问题出现了，可能会一直查不出来，自己也不容易发现。

在编写这个程序时，我就出现了这个问题，之后一定要尽量避免此类问题出现。

2.加强练习，提高能力。

这几个子函数的名称都是我边看着书边写的，还没有完全脱离书本，把这个程序真正变成自己建的东西，所以我还要加强记忆，加强练习。