數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-二叉樹的實(shí)現(xiàn)與遍歷

1、-!數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第六次實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名 學(xué)生班級 學(xué)生學(xué)號 指導(dǎo)老師一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）采用二叉樹鏈表作為存儲結(jié)構(gòu)，完成二叉樹的建立，先序、中序和后序 以及按層次遍歷的操作，求所有葉子及結(jié)點(diǎn)總數(shù)的操作。2）輸出樹的深度，最大元，最小元。二、需求分析遍歷二叉樹首先有三種方法，即先序遍歷，中序遍歷和后序遍歷。遞歸方法比較簡單，首先獲得結(jié)點(diǎn)指針如果指針不為空，且有左子，從左子 遞歸到下一層，如果沒有左子，從右子遞歸到下一層，如果指針為空，則結(jié) 束一層遞歸調(diào)用。直到遞歸全部結(jié)束。下面重點(diǎn)來講述非遞歸方法：首先介紹先序遍歷：先序遍歷的順序是根 左右，也就是說先訪問根結(jié)點(diǎn)然后訪問其左子再然后 訪問其右子。具體算法

2、實(shí)現(xiàn)如下：如果結(jié)點(diǎn)的指針不為空，結(jié)點(diǎn)指針入棧， 輸出相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，同時(shí)指針指向其左子，如果結(jié)點(diǎn)的指針為空，表示左 子樹訪問結(jié)束，棧頂結(jié)點(diǎn)指針出棧，指針指向其右子，對其右子樹進(jìn)行訪問， 如此循環(huán)，直至結(jié)點(diǎn)指針和棧均為空時(shí)，遍歷結(jié)束。再次介紹中序遍歷：中序遍歷的順序是左 根右，中序遍歷和先序遍歷思想差不多，只是打印順 序稍有變化。具體實(shí)現(xiàn)算法如下：如果結(jié)點(diǎn)指針不為空，結(jié)點(diǎn)入棧，指針指 向其左子，如果指針為空，表示左子樹訪問完成，則棧頂結(jié)點(diǎn)指針出棧，并 輸出相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，同時(shí)指針指向其右子，對其右子樹進(jìn)行訪問。如此循 環(huán)直至結(jié)點(diǎn)指針和棧均為空，遍歷結(jié)束。最后介紹后序遍歷：后序遍歷的順序是左 右

3、根，后序遍歷是比較難的一種，首先需要建立兩個(gè) 棧，一個(gè)用來存放結(jié)點(diǎn)的指針，另一個(gè)存放標(biāo)志位，也是首先訪問根結(jié)點(diǎn)， 如果結(jié)點(diǎn)的指針不為空，根結(jié)點(diǎn)入棧，與之對應(yīng)的標(biāo)志位也隨之入標(biāo)志位棧， 并賦值0,表示該結(jié)點(diǎn)的右子還沒有訪問，指針指向該結(jié)點(diǎn)的左子，如果結(jié) 點(diǎn)指針為空，表示左子訪問完成，父結(jié)點(diǎn)出棧，與之對應(yīng)的標(biāo)志位也隨之出 棧，如果相應(yīng)的標(biāo)志位值為0，表示右子樹還沒有訪問，指針指向其右子， 父結(jié)點(diǎn)再次入棧，與之對應(yīng)的標(biāo)志位也入棧，但要給標(biāo)志位賦值為1,表示右子訪問過。如果相應(yīng)的標(biāo)志位值為 1,表示右子樹已經(jīng)訪問完成，此時(shí)要 輸出相應(yīng)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，同時(shí)將結(jié)點(diǎn)指針賦值為空，如此循環(huán)直至結(jié)點(diǎn)指針和 棧均為空

4、，遍歷結(jié)束。三、詳細(xì)設(shè)計(jì)源代碼：#includevstdio.h>#define MAX 100 /表示棧的最大容量#define FULL 99 表示棧滿#define EMPTY -1 表示?？誸yp edef struct Tnode / 定義結(jié)點(diǎn)char data;/存儲結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)struct Tnode *left;/定義結(jié)點(diǎn)左子指針struct Tnode *right;/ 定義右子指針 Tnode,*Pnode;/聲明Tnode類型的變量和指針 typ edef struct Stack/ 定義棧Pnode pnodeMAX;/ 存放數(shù)據(jù)int p;/棧頂指針Stack,*P

5、stack;/定義Stack類型的變量和指針 void Push (P stack p stack ,Pn ode pn ode)/入棧 p stack- >p +;p stack- >pn ode p stack- >p = pn ode;/ 賦值Pnode Pop(P stack p stack)/出 棧return p stack- >pn ode p stack- >p-;Pnode Top (P stack pstack)/看棧頂元素return p stack- >pn ode pstack- >p;int Ise mpty (P stac

6、k p stack)/ 棧判空if(p stack-> p=E MPTY) return 1;elsereturn 0;int Isfull (Pstack pstack )/ 棧滿if (p stack ->p=FULL)return 1;elsereturn 0;void Initstack (Pstack pstack)/ 初始化棧p stack-p=EMPTY;void Inittnode(Pnode root,Pnode left,Pnode rightchar data)/ 初始化結(jié)點(diǎn)root->left=left;root->right = right;r

7、oot->data = data;void P reorderR( Pnode p root)/ 遞歸先序遍歷算法if(p root)p rintf("%2c", proot->data);P reorderR (p root->left);P reorderR (p root->right);void InorderR(Pnode proot)/ 遞歸中序遍歷算法if(p root)InorderR (p root->left);p rintf("%2c", proot->data);InorderR (p root

8、->right);void Po storderR( Pnode p root)/ 遞歸后序遍歷算法if(p root)Po storderR (p root->left);Po storderR (p root->right);p rintf("%2c", proot->data);void P reorderI( Pnode p root, Pstack p stack)/ 非遞歸先序遍歷算法Initstack( pstack);/ 初始化棧while(proot|!lsempty(pstack)/如果棧空并且結(jié)點(diǎn)指針空，則結(jié)束循環(huán)if(p ro

9、ot)p rintf("%2c", proot->data);if(Isfull(pstack)/如果棧滿不能執(zhí)行入棧操作printf("棧滿，不能執(zhí)行入棧操作！")；return;Push( pstack ,p root);/ 入棧 proot=proot->left;/ 指針指向左子 elseif(Isempty(pstack)/?？諘r(shí)不能出棧printf("?？眨荒軋?zhí)行出棧操作！")；return;proot = Pop(p stack);/ 執(zhí)行出棧操作 proot=proot->right;/ 指針指向右

10、子void InorderI( Pnode p root, Pstack p stack)/ 非遞歸中序遍歷算法lnitstack( pstack);/ 初始化棧while(proot|!lsempty(pstack)/ 循環(huán)結(jié)束條件if(p root)if(Isfull( pstack)printf("棧滿，不能執(zhí)行入棧操作！")；return;Push( pstack ,p root);/ 執(zhí)行入棧操作proot = proot->left;/ 指針指向左子 elseif(Ise mp ty( pstack)printf("?？?，不能執(zhí)行出棧操作！&qu

11、ot;)；return ;p root = Pop(p stack);/ 出棧printf("%2c",proot->data);/ 打印數(shù)據(jù)proot=proot->right;/ 指針指向右子void PostorderI( Pnode p root, Pstack p stack)/ 非遞歸后續(xù)遍歷算法 int flagsMAX;/定義標(biāo)志位棧int p =-1;/初始化標(biāo)志位棧int flag;/存放標(biāo)志位Initstack( pstack);/ 初始化棧while(proot|!lsempty(pstack)/ 循環(huán)結(jié)束條件if(p root)if(I

12、sfull( pstack)printf("棧滿，不能執(zhí)行入棧操作！"); return ;flags+p = 0;/標(biāo)志位置0,并入棧 Push( pstack ,p root);/ 結(jié)點(diǎn)入棧 proot=proot->left;/ 指針指向左子elseproot = Pop(p stack);/ 指針出棧flag = flagsp-;/相應(yīng)標(biāo)志位出棧if(flag=0)/如果標(biāo)志位為0表示右子還未訪問過 flag =1;/將標(biāo)志位置1，右子已訪問 flags+p = flag;/ 標(biāo)志位入棧Push( pstack ,p root);/ 結(jié)點(diǎn)入棧proot = p

13、root->right;/ 指針指向右子 elseprintf("%2c",proot->data);/ 打印數(shù)據(jù) proot = NULL;/將結(jié)點(diǎn)指針置空void main ()Tnode A,B,C,D,E,F,G;/ 聲明結(jié)點(diǎn)變量Stack stack;/聲明棧Inittnode(&A,&B,&C,'A');/ 初始化結(jié)點(diǎn)Inittnode(&B,NULL,&D,'B');Inittnode(&C,&E,&F,C);Inittnode(&D,NULL,

14、NULL,'D');lnittnode(&E,NULL,NULL,'E');lnittnode(&F,&G ,NULL,'F');Inittnode(&G ,NULL,NULL,'G'); printf("你定義的樹的結(jié)構(gòu)是：n");*/* 一下是調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)輸出遍歷結(jié)果p rintf("A(B(D)C(E F(G)n");下面是遍歷結(jié)果 遞歸先序遍歷:P reorderR(&A);p rintf("n");p rintf(

15、9;"非遞歸先序遍歷:n");P reorderl(&A,&stack);p rintf("n");p rintf('"遞歸中序遍歷:n");InorderR(&A);P rintf("n");p rintf('"非遞歸中序遍歷:An");InorderI(&A,& stack);p rintf("n");p rintf("遞歸后序遍歷:An");PostorderR(&A);p rintf(

16、"n");p rintf("非遞歸后序遍歷:n");P ostorderl(&A,& stack);p rintf("n");五、遇到的問題及解決辦法這部分我主要遇到如下兩個(gè)問題，其內(nèi)容和解決方法如下所列:執(zhí)行程序時(shí)程序停止運(yùn)行，其效果如圖: = *匚應(yīng)卯叭WFL勺De加Q円MPTTcthn日償琥茁中、二列和毆二叉詞卻lS0,DcbLig=冏的逅-.,1回,璉 你定爛樹的結(jié)構(gòu)是=ACB（D）CCE F（G）I=二二二=下面是遍歷結(jié)甲=二f J二叉刪遍歷exe已停It工作Wmdowi可檢查該問S妁翼姿方星嘩聯(lián)機(jī)檢直孵決方

17、案并黃®該桎序X垂看眉題詳鋁星E解決方法：看到程序停止運(yùn)行，推測可能的原因：遇到死循環(huán)、參數(shù)設(shè)置不合理或者結(jié)構(gòu)體沒有造好。首先對結(jié)構(gòu)體進(jìn)行了檢查，各個(gè)成員聲明正常無誤，在對程序進(jìn)行調(diào)試，程序正常跳出循環(huán)，因此最可能是自定義函數(shù)的參數(shù)設(shè)置的不合理，因此對調(diào)用的自定義函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的改動， 將參數(shù)由具體類型改為指針類型后，程序正常運(yùn)行。程序不停的輸出同一個(gè)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，其效果入圖:*_ C：U$ei 典VJ FpXkgp'mnMj nSS哼結(jié)吃1 二 H 1?r的童邱二盤悄胴詞預(yù) by 趴tnyprog g” 10湎£心枕1£五贏01)115阪£|0帀五

18、五頑DDDDEE匸EiDDDDEWJjDDDDDODI®麗而dSdDUDDDBDODD *DODDDEDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDODDDEDDDDDDDEDrDDDDDDODEDDDDDDDDDDDDDDDDDDEDDDODDDD DODODEDDUDDDDEljDBDlJDDmEDElJJDDDlDiiUDDDDIDLDDDDLDOEEDDlJDDjmDlJDlJDDDDDEDDDJDDDD MDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDMrnTDDDDDDDBrDDDDJDDDDDDDDDDDDDMDDDDDKWDDDDKTD lJDJHJiJlJDDUD

19、UDUDLLiUDUUUiJULlJDDDJD-JLlDiiUDUDUElJLlJDDUJLlDUlJlJDWDDJUl；LDUDUUULDDljUDD2)l>JUD ©MDODDDDDDDDDrJDDDDDDDDDDDD 梵iDODMDDDDDDBrDDDDDDDDDDDDDDDDCDDDDDDDDDDDDDinnODD pD；)XlJDLiDUDUDDDlJDUDDODDDLDDDU：)D.JDLDIiUDDODEDLDDDDDXIDLiDUDUDDLDIiDDUODDCl!DDDU：)I>DDD 'bMDOnmDMDDDEUDDDDDDDPnDTlDMMDn

20、DDnDDDDBirDDDDDDODMiDDDDDmiDDDDDDDWtiriDTlTimX J)DDDC)DCDPDDDDDEBDDDDDDXEDDDD：)JDDtDI'DDDDDDDLDDDDJ)DODDDDDDDDDDDDDDDDDDDDCDDD：)I>3DD bmnDTwriD 皿 rorrnDDDDDDnDnDnDTnmrTriDDDDDmiiTiDnDTinfjmnDDDDDrriiDriDDDDnDriDBEiraTDDD DDDXDEDDDDDDDDDDDDDD0XDDDDDJ)>JDEDDDDDDDCELDDDDDXnDDDDDDDDCDDDDDDDXDC

21、DDDBI>3DD t)D3DrrrTiBnDmnErirmDT)DDnDrrDDD0DTriDTinDr)DDnirrDr)DPD0DrTiDnDninErriTiDT)DDDPDrnDD0WD. DDDDODCDDDDDDDLEDDDDDDXEDDDDOCrDDtDIjDDDDDCDLDDDDDDODCDDDDDDOLEDDDDDDXDCDDDOEFJDDi" I)DDDrjDriDBDDDDDLEDDDDDDDC'DiDDDD：)DDDriD'DDDDDDn)DirDDDBDGDriDDDDDDDEEPDDDDDDODiEDDD：3D3DD UDODGDE

22、DDDDDaDDEDDDDDDDC'EDDEDJDJDLiDDDDDDDEErEDDDBDGDLiDDDDDDDLEDDDDDDDODEDDDODDDIj toODDDEDDDDDaDDEDDDDDDnODEDrDDDDDrDDDDDDDrTrDDDDDDODEDDDDDODDEDDDDDDDODEDPDOroDr ijD3mEDnuDDDDDEDDDBDDDt)L'DDLLr3DJD£DliUDDDDClJJDlLDDDJJDGDLilJElJDD0DDEDUD.UDDDDLEDDlJ3D3DD toD：5DDDEDDDDDDDE-DDDDDDDDDDDDDD：)>DIiDDDDDDCrDDDDDDDDEDDDDDDDCCDDDDDDDDDEDDD)I>DD lJDJDL)iJlJDBDDUJULLD.UDUDDiX)LlJUDUJDJDLDiiUDUDULlJLlJDDDJ)DULlJUDUDDJULLD.UDUDDLX)iJlJUDDJDJ