数据结构实验报告_二叉树的实现与遍历

1、数据结构第六次实验报告学生姓名学生班级学生学号指导老师一、实验内容1）采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和后序 以及按层次遍历的操作，求所有叶子及结点总数的操作。2）输出树的深度，最大元，最小元。二、需求分析遍历二叉树首先有三种方法，即先序遍历，中序遍历和后序遍历。递归方法比较简单，首先获得结点指针如果指针不为空，且有左子，从左子 递归到下一层，如果没有左子，从右子递归到下一层，如果指针为空，则结 束一层递归调用。直到递归全部结束。下面重点来讲述非递归方法：首先介绍先序遍历：先序遍历的顺序是根 左右，也就是说先访问根结点然后访问其左子再然后 访问其右子。具体算法实现如下：

2、如果结点的指针不为空，结点指针入栈， 输出相应结点的数据，同时指针指向其左子，如果结点的指针为空，表示左 子树访问结束，栈顶结点指针出栈，指针指向其右子，对其右子树进行访问， 如此循环，直至结点指针和栈均为空时，遍历结束。再次介绍中序遍历：中序遍历的顺序是左 根右，中序遍历和先序遍历思想差不多，只是打印顺 序稍有变化。具体实现算法如下：如果结点指针不为空，结点入栈，指针指 向其左子，如果指针为空，表示左子树访问完成，则栈顶结点指针出栈，并 输出相应结点的数据，同时指针指向其右子，对其右子树进行访问。如此循 环直至结点指针和栈均为空，遍历结束。最后介绍后序遍历：后序遍历的顺序是左 右 根，后序遍

3、历是比较难的一种，首先需要建立两个 栈，一个用来存放结点的指针，另一个存放标志位，也是首先访问根结点， 如果结点的指针不为空，根结点入栈，与之对应的标志位也随之入标志位栈， 并赋值0,表示该结点的右子还没有访问，指针指向该结点的左子，如果结 点指针为空，表示左子访问完成，父结点出栈，与之对应的标志位也随之出 栈，如果相应的标志位值为0,表示右子树还没有访问，指针指向其右子， 父结点再次入栈，与之对应的标志位也入栈，但要给标志位赋值为1，表示右子访问过。如果相应的标志位值为 1，表示右子树已经访问完成，此时要 输出相应结点的数据，同时将结点指针赋值为空，如此循环直至结点指针和 栈均为空，遍历结束

4、。三、详细设计源代码：#include<stdio.h> #define MAX 100 / #define FULL 99 #define EMPTY -1表示栈的最大容量表示栈满表示栈空typedef struct Tnode /定义结点char data;/ 存储结点数据struct Tnode *left;定义结点左子指针struct Tnode *right;定义右子指针Tnode,*Pnode; 声明Tnode类型的变量和指针 typedef struct Stack/ 定义栈Pnode pnodeMAX; 存放数据int p;/栈顶指针Stack,*Pstack; 定

5、义Stack类型的变量和指针 void Push (Pstack pstack,Pnode pnode)/ 入栈 pstack->p +;pstack->pnodepstack->p = pnode;/ 赋值 Pnode Pop(Pstack pstack)/ 出栈return pstack->pnodepstack->p-;Pnode Top (Pstack pstack)/看栈顶元素return pstack->pnodepstack->p;int Isempty (Pstack pstack)/栈判空if(pstack->p=EMPTY)r

6、eturn 1;elsereturn 0;int Isfull (Pstack pstack )/栈满if (pstack ->p=FULL)return 1;elsereturn 0;void Initstack (Pstack pstack)/初始化栈pstack->p=EMPTY;void lnittnode(Pnode root,Pnode left,Pnode right,char data)/初始化结点root->left=left;root->right = right;root->data = data;void PreorderR(Pnode p

7、root)/递归先序遍历算法if(proot)printf("%2c",proot->data);PreorderR(proot->left);PreorderR(proot->right);void InorderR(Pnode proot)/递归中序遍历算法if(proot)InorderR(proot->left);printf("%2c",proot->data);InorderR(proot->right);void PostorderR(Pnode proot)/递归后序遍历算法if(proot)Posto

8、rderR(proot->left);PostorderR(proot->right);printf("%2c",proot->data);void PreorderI(Pnode proot,Pstack pstack)/非递归先序遍历算法Initstack(pstack);/ 初始化栈 while(proot|!lsempty(pstack)如果栈空并且结点指针空，则结束循环if(proot)printf("%2c",proot->data);if(lsfull(pstack)如果栈满不能执行入栈操作printf("

9、栈满，不能执行入栈操作！");return;Push(pstack,proot); 入栈proot=proot->left;指针指向左子else if(lsempty(pstack)栈空时不能出栈printf(”栈空，不能执行出栈操作！");return;proot = Pop(pstack);/ 执行出栈操作 proot=proot->right; 指针指向右子非递归中序遍历算法void lnorderl(Pnode proot,Pstack pstack)/ Initstack(pstack);/ 初始化栈while(proot|!lsempty(pstac

10、k)循环结束条件if(proot)if(lsfull(pstack)printf("栈满，不能执行入栈操作！");return;Push(pstack,proot); 执行入栈操作 proot = proot->left; 指针指向左子elseif(lsempty(pstack)printf("栈空，不能执行出栈操作！");return ;proot = Pop(pstack);/ 出栈printf("%2c",proot->data);打印数据proot=proot->right;指针指向右子void Postor

11、derl(Pnode proot,Pstack pstack)/非递归后续遍历算法int flagsMAX;定义标志位栈int p =-1;/初始化标志位栈int flag;/存放标志位Initstack(pstack);/ 初始化栈while(proot|!lsempty(pstack)循环结束条件if(proot) if(Isfull(pstack) printf("栈满，不能执行入栈操作！");return ;flags+p = 0;/标志位置0,并入栈Push(pstack,proot);/结点入栈proot=proot->left;/ 指针指向左子else

12、proot = Pop(pstack);/指针出栈flag = flagsp-;/相应标志位出栈if(flag=0)/ 如果标志位为0表示右子还未访问过 flag =1;/将标志位置1，右子已访问flags+p = flag;/ 标志位入栈 Push(pstack,proot);/结点入栈proot = proot->right;/指针指向右子 else printf("%2c",proot->data);打印数据proot = NULL;/将结点指针置空void main ()Tnode A,B,C,D,E,F,G;声明结点变量Stack stack;/ 声明

13、栈lnittnode(&A,&B,&C,'A');初始化结点lnittnode(&B,NULL,&D,'B');Inittnode(&C,&E,&F,C);Inittnode(&D,NULL,NULL,'D');Inittnode(&E,NULL,NULL,'E');Inittnode(&F,&G,NULL,'F');Inittnode(&G,NULL,NULL,'G');printf(”你定义的

14、树的结构是：n");/*一下是调用相应的函数输出遍历结果*/printf("A(B(D)C(E F(G)n");printf(”=下面是遍历结果=n"); printf(”=递归先序遍历：=n"); PreorderR(&A);printf("n");printf("=非递归先序遍历：=n");Preorderl(&A,&stack);printf("n");printf("=递归中序遍历：=n");InorderR(&A);prin

15、tf("n");printf("=非递归中序遍历：=n");InorderI(&A,& stack);printf("n");printf("=递归后序遍历：=n");PostorderR(&A);printf("n");printf("=非递归后序遍历：=n");Postorderl(&A,& stack);printf("n");五、遇到的问题及解决办法这部分我主要遇到如下两个问题，其内容和解决方法如下所列： 执

16、行程序时程序停止运行，其效果如图：解决方法：看到程序停止运行，推测可能的原因：遇到死循环、参数设置不合 理或者结构体没有造好。首先对结构体进行了检查，各个成员声明正常无误，在 对程序进行调试，程序正常跳出循环，因此最可能是自定义函数的参数设置的不 合理，因此对调用的自定义函数进行相应的改动， 将参数由具体类型改为指针类 型后，程序正常运行。程序不停的输出同一个结点的数据，其效果入图：'C：U$?|5WFriy镐沽刍二匸疗尹忌二童悄的PF Drbj了JT1 冃"LMJU.”DJDLDEblJDDDDDEDLiDDDDDDCiLDDEDJDJELlJLiDDDJDLDLbDDDJ

17、DCCLbDDDDDDCriLiDDDDDDOELljDDJDXL 亠 DDDDOriiDDDDTEDDDDDDDDDErDDDDDDDrDDDDDDDCErDDDDODDDWDDDDTCDDDDDDDDDEEDDDODDOOTEDDDDiraKDDDDDDDDDDDDDDEWDDDDDBDDIIlDDDDDDmDDDDDDDOIIlDDDDDDDDnCDDDDDODD DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDrWDDDDDDDDDDMmDDIOCnDDDDDDDnCDDDDDDDDDMDDDCiDDnDDDDDDOnD _!_吐山 JDJUElJLiDDDDJlJULbDDBJDJLllJi

18、iDDDJJElJUjDDDJDUELlJDBDDJDLlJLiDDDDJLDLlJLrDDJDJUL pHDCI ITDDTD 如匚 DDDDDMDCT DEMDOrT MDDD：i 尢 M DDdMETDDDDDD 如CDMDDMDCT MDDBMrD bDJDUbEDDDJDJDLDLiDDDDJDULLiDDUJDJLLLiLiDDJJJLLLLiDDDJDDLLLiDUDDJDLDLiDDDDJLUIlJLiDDJDJLLLD3OTEnDn3DDDEnDDDDD3DOnrDDDD3DrnTiDDDDDriirnDDDDDrDPDDnDDDDrnriDDDDDDODnriDD3D3DD

19、 rDJDDL.LDDD3DEbL'DDDDDDOLLiDDDJDXLLiLiDDl)DDClJLliDDDDDUELLirUDDDDt；L£'DDDDDDD£UDDUJDDDD hmorriTiDDrorDDi：jiDnDnDDDDrTDDiEmDTiriTMDDDDi®DDDDDDnTrinTwmrriiDriDT)DDDOinDEiroTDrT pDDDDDEDDDDDDDEDDDDDDDXDDDDDDDJDDDDDDDDDCEDDDDDDXDDDDDDDDDDDDDDDDDXDCDDDDDJDD pOJtXrarDDDDIWDCDDDDDD

20、DDDDDDDDDDiDWDIJDLDDDCDDDDDIIIXWDDDDDDnETirinDBDODOriPDnDriTE pDDDDDDDEDDimimDDDIDCDDDDIWQimDBDDDDDDBDDDDDDtnDDDDLWIXDDDD 皿 DCDDDDDDDEd toDDDDEDDDDDDDDBDDDDDDDDDDDDDODODrDDDDBDDDBDDDDDBCODDDDDDDDDrCDDDDDDDDDEDDDBDODD I)DJDC'DLiDDDDDDDEEDDDDD3DOELiDED3DODIDBDDDDDCEDDDDJDjELiDDDDDDDCEDDDDD3DOELiDD

21、DJDDDD bnODCIWDDDDIWIffiDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDinffinCDDDDDCBDDDDDDOBCDDDDDDnDnDIlDDDDOro pDODDDEDDDDDDOECDDDDDDDDDDDDDDDODDDDDDBDDDCDDDDDDDDDDDDDDDODDCDEDDDDDDDCDDDDDODD bDDDErDDDDTDDDDDDDDDDDDDrDDTDDnDDDDDDCnDDDIIDDDEEDDDDDDOTCDEDDDDDCOrDDDDDCCD UDJDL)lJlJDDDJDDUEDLiDDl)DJlX)LDDDDJDJLLDl)I)DBDD£UnDDDDJDL)LLlJDDDDJDEDLiDDi)DiJDUljlJDDDJD