数据结构实验.docx
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数据结构实验.docx
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数据结构实验
《数据结构》实验报告
实验序号:
6实验项目名称:
树和二叉树的操作
学 号
姓 名
专业、班
实验地点
指导教师
实验时间
一、实验目的及要求
1、进一步掌握指针变量、动态变量的含义。
2、掌握二叉树的结构特征,以及各种存储结构的特点及适用范围。
3、掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。
4、掌握用二叉树前序、中序、后序、层次遍历的方法。
二、实验设备(环境)及要求
微型计算机;
windows操作系统;
MicrosoftVisualStudio6.0集成开发环境。
三、实验内容与步骤
1.根据下图中的树回答问题①-⑨。
1列出所有的叶子结点;K,L,F,M,H,I,J
2列出G结点的双亲;B
3列出E结点的孩子;K.L
4列出I结点所有的堂兄弟;E,F,G,H
5列出B结点所有的子孙;E,F,G,K,L,M
6结点E的度是多少;2
7树的度是多少;3
8结点E的层次是多少;3
9树的深度是多少;4
2.根据P129的方法,将a*b-((c+d*e/f)+g)转化为表达式二叉树(绘图),并写出表达式二叉树的前序、中序和后序遍历顺序。
先序:
-*ab++c/*defg
中序:
a*b-c+d*e/f+g
后序:
ab*cde*f/+g+-
3.画出和下列二叉树相应的森林:
4.链式表表示和实现二叉排序树如下:
#include
#include
typedefintTElemType;
typedefstructBiTNode
{
TElemTypedata;
structBiTNode*lchild,*rchild;
}BiNode,*Bitree;
Bitreeroot;//定义根结点
voidinsert_data(intx)/*生成二叉排序树*/
{
Bitreep,q,s;
s=(Bitree)malloc(sizeof(BiNode));//创建结点
s->data=x;//结点赋值
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
if(!
root)
{
root=s;
}
else
{
p=root;
while(p)/*如何接入二叉排序树的适当位置*/
{
q=p;
if(p->data==x)//相同结点不能重复插入
{
printf("dataalreadyexist!
\n");
return;
}
elseif(x
p=p->lchild;
else
p=p->rchild;
}
if(x
q->lchild=s;
else
q->rchild=s;
}
}
voidmain()/*先生成二叉排序树*/
{
inti=1,x;//i记录结点个数,x存放结点值
root=NULL;/*千万别忘了赋初值给root!
*/
printf("请输入数据,-9999表示输入结束\n");
do
{
printf("pleaseinputdata%d:
",i);
i++;
scanf("%d",&x);/*从键盘采集数据,以-9999表示输入结束*/
if(x==-9999){
printf("\nNowoutputdatavalue:
\n");
}
else
insert_data(x);/*调用插入数据元素的函数*/
}while(x!
=-9999);
}
改写以上程序,实现功能如下(任选三题):
1).编写函数实现前序、中序和后序遍历。
2).编写函数实现计算叶节点个数。
3).编写函数实现层序遍历。
4).编写函数实现查询二叉树中的某个结点(分查到和查不到两种情况)。
5).编写函数实现求二叉树的深度
6).编写函数实现中序非递归遍历(利用栈)
以下题目为选做题:
5.如果通讯字符a,b,c,d出现频度分别为7,5,2,4
①某同学设计了如下程序,请根据程序画出对应的二叉树,计算所画出的二叉树的带权路径长度;
if(input==’c’)
printf("%c",’c’);
elseif(input==’d’)
printf("%c",’d’);
elseif(input==’a’)
printf("%c",’a’);
else
printf("%c",’b’);
WPL=7*3+5*3+4*2+2*1=46
②请画出对应的赫夫曼(哈弗曼)树;
③计算赫夫曼树的带权路径长度;
WPL=2*3+4*3+5*2+7*1=35
④根据赫夫曼树,用if-else语句修改①中的程序,写出最佳判定算法。
if(input==’a’)
printf("%c",’a’);
elseif(input==’b’)
printf("%c",’b’);
elseif(input==’c’)
printf("%c",’c’);
else
printf("%c",’d’);
四、实验结果与数据处理
详细记录程序在调试过程中出现的问题及解决方法。
记录程序执行的结果(贴图)。
五、分析与讨论
对上机实践结果进行分析,上机的心得体会。
六、教师评语
签名:
日期:
成绩
附源程序清单:
1、#include
#include
typedefintTElemType;
typedefstructBiTNode
{
TElemTypedata;
structBiTNode*lchild,*rchild;
}BiNode,*Bitree;
DLR(Bitreeroot)
{if(root!
=NULL){//非空二叉树
printf("%d",root->data);//访问D
DLR(root->lchild);//递归遍历左子树
DLR(root->rchild);//递归遍历右子树
}
return(0);
}
LDR(Bitreeroot)
{if(root!
=NULL)
{
LDR(root->lchild);
printf("%d",root->data);
LDR(root->rchild);
}
return(0);}
LRD(Bitreeroot)
{if(root!
=NULL){
LRD(root->lchild);
LRD(root->rchild);
printf("%d",root->data);
}
return(0);
}
Bitreeroot;//定义根结点
voidinsert_data(intx)/*生成/树*/
{
Bitreep,q,s;
s=(Bitree)malloc(sizeof(BiNode));//创建结点
s->data=x;//结点赋值
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
if(!
root)
{
root=s;
}
else
{
p=root;
while(p)/*如何接入二叉排序树的适当位置*/
{
q=p;
if(p->data==x)//相同结点不能重复插入
{
printf("dataalreadyexist!
\n");
return;
}
elseif(x
p=p->lchild;
else
p=p->rchild;
}
if(x
q->lchild=s;
else
q->rchild=s;
}
}
voidmain()/*先生成二叉排序树*/
{
inti=1,x;//i记录结点个数,x存放结点值
root=NULL;/*千万别忘了赋初值给root!
*/
printf("请输入数据,-9999表示输入结束\n");
do
{
printf("pleaseinputdata%d:
",i);
i++;
scanf("%d",&x);/*从键盘采集数据,以-9999表示输入结束*/
if(x==-9999){
printf("\nNowoutputdatavalue:
\n");
}
else
insert_data(x);/*调用插入数据元素的函数*/
}while(x!
=-9999);
printf("\nDLR:
");
DLR(root);
printf("\nLDR:
");
LDR(root);
printf("\nLRD:
");
LRD(root);
printf("\n");
}
2、#include
#include
typedefintTElemType;
typedefstructBiTNode
{
TElemTypedata;
structBiTNode*lchild,*rchild;
}BiNode,*Bitree;
Bitreeroot;//定义根结点
intCountLeaf(Bitreeroot)
{//返回指针T所指二叉树中所有叶子结点个数
intm,n;
if(!
root)return0;
if(!
root->lchild&&!
root->rchild)return1;
else{
m=CountLeaf(root->lchild);n=CountLeaf(root->rchild);
return(m+n);
}//else
}//CountLeaf
voidinsert_data(intx)/*生成/树*/
{
Bitreep,q,s;
s=(Bitree)malloc(sizeof(BiNode));//创建结点
s->data=x;//结点赋值
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
if(!
root)
{
root=s;
}
else
{
p=root;
while(p)/*如何接入二叉排序树的适当位置*/
{
q=p;
if(p->data==x)//相同结点不能重复插入
{
printf("dataalreadyexist!
\n");
return;
}
elseif(x
p=p->lchild;
else
p=p->rchild;
}
if(x
q->lchild=s;
else
q->rchild=s;
}
}
voidmain()/*先生成二叉排序树*/
{
inti=1,x;//i记录结点个数,x存放结点值
intsum;
root=NULL;/*千万别忘了赋初值给root!
*/
printf("请输入数据,-9999表示输入结束\n");
do
{
printf("pleaseinputdata%d:
",i);
i++;
scanf("%d",&x);/*从键盘采集数据,以-9999表示输入结束*/
if(x==-9999){
printf("\nNowoutputdatavalue:
\n");
}
else
insert_data(x);/*调用插入数据元素的函数*/
}while(x!
=-9999);
printf("\n叶节点个数=");
sum=CountLeaf(root);
printf("%d\n",sum);
}
3、#include
#include
typedefintTElemType;
typedefstructBiTNode
{
TElemTypedata;
structBiTNode*lchild,*rchild;
}BiNode,*Bitree;
Bitreeroot;//定义根结点
intDepth(Bitreeroot){//返回二叉树的深度
intdepthval,depthLeft,depthRight;
if(root==NULL)depthval=0;
else{
depthLeft=Depth(root->lchild);
depthRight=Depth(root->rchild);
depthval=1+(depthLeft>depthRight?
depthLeft:
depthRight);
}
returndepthval;
}
voidinsert_data(intx)/*生成/树*/
{
Bitreep,q,s;
s=(Bitree)malloc(sizeof(BiNode));//创建结点
s->data=x;//结点赋值
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
if(!
root)
{
root=s;
}
else
{
p=root;
while(p)/*如何接入二叉排序树的适当位置*/
{
q=p;
if(p->data==x)//相同结点不能重复插入
{
printf("dataalreadyexist!
\n");
return;
}
elseif(x
p=p->lchild;
else
p=p->rchild;
}
if(x
q->lchild=s;
else
q->rchild=s;
}
}
voidmain()/*先生成二叉排序树*/
{
inti=1,x;//i记录结点个数,x存放结点值
intd;
root=NULL;/*千万别忘了赋初值给root!
*/
printf("请输入数据,-9999表示输入结束\n");
do
{
printf("pleaseinputdata%d:
",i);
i++;
scanf("%d",&x);/*从键盘采集数据,以-9999表示输入结束*/
if(x==-9999){
printf("\nNowoutputdatavalue:
\n");
}
else
insert_data(x);/*调用插入数据元素的函数*/
}while(x!
=-9999);
printf("\n树的深度为=");
d=Depth(root);
printf("%d\n",d);
}
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