數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二叉樹實驗報告

1、一、實驗目的和要求（1）掌握樹的相關概念，包括樹、節(jié)點的度、樹的度、分支節(jié)點、葉子節(jié)點、孩子節(jié)點、雙親節(jié) 點、樹的深度、森林等定義。（2）掌握樹的表示，包括樹形表示法、文氏圖表示法、凹入表示法和括號表示法等。（3）掌握二叉樹的概念，包括二叉樹、滿二叉樹和完全二叉樹的定義。（4）掌握二叉樹的性質(zhì)。（5）重點掌握二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)，包括二叉樹順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈式存儲結(jié)構(gòu)。（6）重點掌握二叉樹的基本運算和各種遍歷算法的實現(xiàn)。（7）掌握線索二叉樹的概念和相關算法的實現(xiàn)。（8）掌握哈夫曼樹的定義、哈夫曼樹的構(gòu)造過程和哈夫曼編碼的產(chǎn)生方法。（9）掌握并查集的相關概念和算法。（10）靈活運用二叉樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解

2、決一些綜合應用問題。二、實驗內(nèi)容注：二叉樹b為如圖7-123所示的一棵二叉樹圖7-123小實瞼 編寫一個程序，實現(xiàn)二叉樹的各種運算，并在此基礎上設計一個程序完成如下功能:（1）輸出二叉樹b；（2）輸出H節(jié)點的左、右孩子節(jié)點值；（3）輸出二叉樹b的深度；（4）輸出二叉樹b的寬度；（5）輸出二叉樹b的節(jié)點個數(shù)；（6）輸出二叉樹b的葉子節(jié)點個數(shù)。實驗 設計一個程序，實現(xiàn)二叉樹的先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷和非遞歸算法，以及層次變量 里的算法。并對圖7723所示的二叉樹b給出求解結(jié)果。實驗 對如圖7723所示的二叉樹，設計一個程序，完成如下功能：（1）輸出所有的葉子節(jié)點；（2）輸出所有從葉子節(jié)點到根節(jié)

3、點的路徑；（3）輸出（2）中的第一條最長的路徑。三、實驗過程描述實現(xiàn)二叉樹的各種的基礎程序如下:-IQ*include <stdio.h> ttincludp <nalloc.h> ndeFine naxsize *100 typedoF char ElenFype; struct node ( newType data;效器元素struct node «lchlld;他向至保子struct node «rchil(l;指向若碇字> BTHorfp; uoid CreateBTNode(BTNode «&L9char 

4、1;str)由65串倉除二又排(BTNodn »S tNaxS izt.p-HULL; int tup=-1,kfj=0; char ch; b-NUl L ；建文的二叉樹初始時為空ch-strj); uM】p(ch?-n-)乍t冰掃描完葉布環(huán)< sifitcn(ch) < case ,( :t(jp*;Sttop=p;k=1; bredk;為左結(jié)點case ) stop:broak： cas-ite:k-2; break;為右結(jié)點default:p=(BTNo0。 *)mlloc(sizeoF(BTNud«); p->data-ch;p >lchi

5、ld-p->rchild-NULL; if (b=HIJUI )pftj向二叉樹的根結(jié)點b=P； else已建立二叉樹服結(jié)點< switch(k) < casF 1 :Stto|>->lchild-p;brpdk ; case 2：Sttop |->rchiid-p；Dreok;Zl1J %loj2d勺 UcoY-l.cppch=strjl；BTMude «FlndNude(BTNude b,ElenType x) 返叵如匕域為乂的空點指價 (RTNod? «p;if (b»NULL)return HULL：fIsp if (b

6、-data二二x)return b; else <pFlndNode(b->icniid,x);if (p?-MULl)return p; elsereturn FindHode(b->rchild9x);BTHode <childHode(BTHode «p)返回“若啟的左孩子結(jié)點右針(return p >lchild; >BTNude <RchildNude(BTNodt *p)返回P潔點的右蒞孑怙點?§針(return p->rchilci; >int BINodpDepthCBrNode «b) 求二叉

7、樹t>的深殳 (Int ichllMep9rchliddop;三花的蒼度為Qif (b-HULI )3© £tl, eppbJlx return LdJ O16Qrpfllrn® int Hoaes-BTNO<w 占) 、界Il泗就 Ds漆>Qr今等 1=L nu9r=ull2;:a:NULLrpfll_n®11SQ if (Dvlxnila2NULL s. Dvrxb二OSNULL)returnlea，15e八nu9:H0de5(blchild5num Nod噂xbivrchilcl;mnnm.l； int LCWNOaQEB-Noa

8、e g) 、毋llM±D 字耳并"壽 inL nu91nu92;1+ (D:NULLrzu_n®個一二(bk?n.u:NULL 爾 7>rc - lllu:NULcreturn 1 一nunLe0FHOde5?>lchildrnum2HLem FHC】d，sbrc:hild)；return LnuE；EL 2n實驗程序如下:%。神7T cppttinclude <stdlo.h>LpppdnF char EleriType;typcdcF struct node (EhmType da3;數(shù)弼元素struct node »ichi

9、id；指向左式子struct node "child;指向右孩辛> BTNode;extern uoid CreateU1Hode(BI Node *&b.char *str);extern BTNodn «FindHode(BTHudp «b,ElemType x);extern BTNode -H.chlldNude(BTNude 叩)；extern Bl Node «HchildNode(UIHode 叩)；pxtprn int RTNodpDppth(RTNo(|p Mi);extern uoid DispBTNodc(BiNode

10、 »o);extern int BIWi(1th(BTHortP »t);extern xnt Nodes(BTNode *b);extern int LeafNodes(BlNode »b);uoid nain() (Bl Mode *b.*p.*lp.*rp;CrNtPBTI1odF(by (B(D9E(H(J9K(L9H(9N),C(F>6(>I)r);prlntF(-n-);printfL(l)檢出二X樹:“):0i5pBntod"t>);prim：r("rr);printf(2)H,結(jié)點p=FindNode(bv&g

11、t;H<); if (p!-HULL) <ip-LcniidHodc(p);if (IpHULL)prints。主孩子為恥,lp->gta);elseprints,無左孩子-);print”“無工孩子-);rpMtchildHnde(p);IF (rpt-NULL)printf 右孩子為紅“vrp->ddta); elseprints,無右孩子)：prlntfCXn-);p”ntf (,(?)二叉樹 b 的深度 rtdW.BINodeDeptMb);printf (,(“)二叉樹峭再度二<in,.BTWi<HMtO);P“ntf("(5)二叉樹 b

12、 的結(jié)我個數(shù)：3W.lto(tes(l>);prinsrc6)二更樹b的葉子結(jié)點個熱透dn“.Lea，Node。b)>：print"”(7)擇放一叉樹 brT);printF(-n-);17程序執(zhí)行結(jié)果如下:實驗程序設計如下:勺cp>iF (p >rchild?-HULL)石孩子人口<top*;Sttop-p >rchild;> _IF (p->lchiidf-NULL)核子入性( top*； Sttopj-p->lchlld：printFC'W);uoid InUrderC BI Mode *b)中序遍歷的遞歸其注( i

13、f (b!-NULL) <Inflrdpr(b->lchild);:葦歸訪回左二忖printFCU ,“； 一同報結(jié)百 Jnflrdpr(b->rchild);遞歸;方問右二付? > uoid ln0rder1(DTHode *b) < BFNodc «StNoxSizcJe»p： int tap=-1; if (bt=MULL)uhilp (pfNULL)print，r后序遍后隹貝：VT）；printF（- 場歸麟二“）" 0Qtgrd“（b；printFCiO;printer 非通歸算在：“）；po o"on（t）;pr

14、inuMr）；程序執(zhí)行結(jié)果如下:'Program FilesMicrosoft Vi suiil Studi oMyProj ®c tsPr oj T-2Bebuj：Froj7_2. ez eSX7Rl>：A<B<DrECHCJrKCL/.ri(rN)>>>)zCCFrGCr I >>>層次遍歷序列:A BCDEFGHIJKLMNTTTml列罷-Rm mB D EB D E尸 -nr 中列售BBDHIIrinNBB后序遍歷任列： 遞歸算法:D J非遞歸算法:D Jany key to continue實驗程序設計如下:&a

15、mp; cwfT-3.cp>Ninclude <5tdio.h> liincliirip <malloc .h> MdeFine Maxsize 100 tppedeF char ElenType; tpppdeF struct nodn ( Elewliipr data; struct niidn wlchild; struct node «rchild； > BIHode;效兆元素extern uoid CreateBTHude(BTNode 4b,char «str) ; Elqo7T .cpp文仔中 extern uoid Dis

16、pBrNode(BI Node »D); uoid AllPath(BTHod?( struct snodeBTNode *nod« int porent;> QuNaxSize;int front9rear9p;front-rear-1;reartt；Qufredr.nude=b;UureorJ.parent-1： utiilp (front <rt-ar) <front*; b=QuFrant.node; IF (b->lchlld=NULL腰腹霸昌敏列中的位置 力翻翻稿指針 善又列為主隊列性結(jié)式超W入隊列柢結(jié)點段有雙親結(jié)點/和洌不為空/秋頭出隊

17、列t&& b->rchlld=MULL) 心 為葉子結(jié)點printfC- 觀到很點路衽二'b-WdtcO;p-Front;while (Qnp.parentf- 1)勺cp>while* (Qup .parent?-1) <prlntf (eetc aQup .node->data); p-Qup.parent;>printf ('%cnQulpj .node->data)： >If (b->lchlldt-NULL)/在孩子入隊列"W ;qurear.node-b->lchiid;Qurpar.p

18、arpnt-front;>if <D->rchll<l?-NULL)/渚該子入隊列< redr*;Qurear.norte-h >rchild;(urH4r .|Mrt»nt-Front;uold fillPathKBlNode *b.Elenlype path”.int pathlen) (int 1;if (b!-HULL) <if(D->lchiidNULL 時 D->rchiid-mull) 2為葉子結(jié)點 <printf(- 9到根結(jié)點路徑:乳“，b->data,b->(Jata);for (i-path

19、len-l;i>-o：l)printf(-%c -,pathi);prlntfC,ne-);else<中 e 商 入胃 成1孑子 A學a.u 嗎天唱描樂 一型八月1*3訐 當,iKJJ復 展,凈速區(qū) / / / / / / / / / /pathpathlen-b->data： pathlen*;niiPatm(t)->ichlid9patr)vp3thien); nilPathl(b >rchild9pathrpdthlen);|Mthlrn-;uoidLonqPath(BVNode >bvElenlvpe patn,int pathlen9Eleniyp

20、e lonqpatr),int &lonqpathlen)int a; It (b-NULL)<if (pUilen>longpdtlilen)若當前路徑更長,將路徑保存左1皿”6中<for (i-pathlen-1;i>-6;i-) lonqpdthl=pthi;longpathlen-pathlen;else ( ptnrpthlQnl=t>->diti；將嗚前結(jié)點放入瞄徑中pathlen>*;脖徑長度增1I nngPath(b->lchil(i 9path ,pathlpn Jongpath Jongpdthlpn); 尸歸掃殉左壬

21、 LonqPdth(b>>rchlld vpathvpdthlen, lonqpdthloiiqpdthlen); 族白啟書右十 pathlen-;“反復環(huán)境Displ (IIIHode *b> uoid DispleaFCBIHode *b)(if (bfNULL) if (b->lchild-Hill I Rft b >rchild-HUI I ) printf(,eVelse <DlspLe<jF(lj>>lchlld); DispLedF(t)>rchild);uoid naln()BTNode «b;ElenTyp

22、e pathNaxSize9lungpathllaxSlze;int i.longpathlr'n-B;CrP4tPBTNodP(b/-A(B(D,F(H(J,K(LrH(,H)>C(F>fi(>T)-); printFC n Z.XWo；PispBlNode(D);prlntf(wnn-*); printfC 后叁點：“)；D吐plef(b);printfriA-»prlntFC AllPdthrXnJjAllPatlHbJjprlntf(printf C- AllPatm :n' ) ：fillPathl(b.patn.0) :prlntf (

23、An*);LongPathCb,path , GJongpath, longpathlen);printf r .一.量長路金長度孫n” 9longpaUilen);printfr第一條奈卜路在:：)；for < i-1 nng|Mtlilrn一)printFC,c >a,lonqpdtnij);printfCAnXn")；程序執(zhí)行結(jié)果如下:A B A E B AA B EHh的葉子結(jié)點;D J L N F I二叉樹 b：A<BDEOKJK<L.IK.N）>3CFGai>>>：Progr mi FilesVli crosof t Visual Studi oMyProj ectsVPr oj7_3l>ebutFroj7_3. exe-J國XAACEHKD F I J L N 路解路路造路 點點點點點點 土口士口士口士口士口士口 2 J_2 " 2 一 幺 J 一 t 產(chǎn)1+T KT，：， flfj AI_ n . n I 11 in in -v p至至至