數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-二叉樹的建

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-二叉樹的建立與遍歷《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告◎?qū)嶒?yàn)題目:二叉樹的建立與遍歷◎?qū)嶒?yàn)?zāi)康模?、掌握使用VisualC++6.0上機(jī)調(diào)試程序的基本方法；iwJ2、 掌握二叉樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和非遞歸遍歷操作的實(shí)現(xiàn)方法。iwJ3、 提高自己分析問題和解決問題的能力，在實(shí)踐中理解教材上的理論?！?qū)嶒?yàn)內(nèi)容：利用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)建立二叉樹，然后先序輸出該二叉樹的結(jié)點(diǎn)序列，在在本實(shí)驗(yàn)中不使用遞歸的方法，而是用一個(gè)棧存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)的指針，以此完成實(shí)驗(yàn)要求。一、需求分析1、 輸入的形式和輸入值的范圍：根據(jù)提示，輸入二叉樹的括號(hào)表示形式，按回車結(jié)束。2、 輸出的形式：輸出結(jié)果為先序遍歷二叉樹所得到的結(jié)點(diǎn)序列。3、 程序所能達(dá)到的功能：輸入二叉樹后，該程序可以建立二叉樹的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，之后按照一定的順序訪問結(jié)點(diǎn)并輸出相應(yīng)的值，從而完成二叉樹的先序遍歷。4、 測(cè)試數(shù)據(jù)：

輸入二叉樹的括號(hào)表示形式:A(B(D(,G)),C(E,F))iwJ先序遍歷結(jié)果為:ABDGCEFiwJ是否繼續(xù)？(是,輸入1;否,輸入0):1輸入二叉樹的括號(hào)表示形式:二叉樹未建立是否繼續(xù)？(是,輸入1;否,輸入0):0Pressanykeytocontinue二概要設(shè)計(jì)1、二叉樹的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)是用一個(gè)鏈表來存儲(chǔ)一棵二叉樹，二叉樹中每一個(gè)結(jié)點(diǎn)用鏈表中的一個(gè)鏈結(jié)點(diǎn)來存儲(chǔ)。每個(gè)結(jié)點(diǎn)的形式如下圖所示。IchilddataIchilddatarchild其中data表示值域，用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)元素，lchild和rchild分別表示左指針域和右指針域，用于分別存儲(chǔ)左孩子結(jié)點(diǎn)和右孩子結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)位置。2、二叉樹的建立本程序中利用數(shù)組存儲(chǔ)所輸入的二叉樹，然后從頭到尾掃描數(shù)組中的每一個(gè)字符根據(jù)字符的不同分別執(zhí)行不同的操作，并用一個(gè)存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)指針的棧輔助完成。在掃描前先申請(qǐng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)作為根結(jié)點(diǎn)，也是當(dāng)前指針?biāo)附Y(jié)點(diǎn)，在二叉樹的建立的過程中，每次申請(qǐng)一個(gè)新結(jié)點(diǎn)，需對(duì)其進(jìn)行初始化，即令I(lǐng)child域和rchild域?yàn)榭?。按照本程序的思路，二叉樹A（B（D（，G）），C（E，F(xiàn)））的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)如下圖所示。二叉樹建立的具體過程見詳細(xì)設(shè)計(jì)部分。liiiJ3、二叉樹的先序遍歷liiiJlii-J在二叉樹的先序遍歷過程中也需利用一個(gè)存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)指針的棧輔助完成，初始時(shí)棧為空，二叉樹遍歷結(jié)束后棧也為空，所以在開始時(shí)將頭結(jié)點(diǎn)入棧，之后根據(jù)當(dāng)前指針?biāo)附Y(jié)點(diǎn)的特性的不同執(zhí)行不同的操作，以?？兆鳛槎鏄浔闅v的結(jié)束條件。二叉樹先序遍歷的具體過程見詳細(xì)設(shè)計(jì)部分。

lii-JA(B(DG))；C(E；F))4、本程序的基本操作和模塊:建立二叉樹的函數(shù)：voidCreate(BiTNode*B,SeqStack&K,chars[])遍歷二叉樹的函數(shù)：voidPreorder(BiTNode*B,SeqStack&K)主函數(shù)：main()函數(shù)的調(diào)用關(guān)系如下圖所示:三詳細(xì)設(shè)計(jì)（一）元素類型、結(jié)點(diǎn)類型1、二叉樹結(jié)點(diǎn)的類型描述typedefstructnode /*二叉樹結(jié)點(diǎn)的類型描述*/{chardata;/*data用于存儲(chǔ)二叉樹中的字母*/structnode*lchild;/*lchild為指向該結(jié)點(diǎn)左孩子的指針*/

structnode*rchild;/*rchild為指向該結(jié)點(diǎn)下一層的指針*/}BiTNode;/*順序棧的類型2、順序棧的類型描述/*順序棧的類型typedefstruct描述*/{/*指針數(shù)組，用BiTNode*pin[40];/*指針數(shù)組，用于存儲(chǔ)廣義表結(jié)點(diǎn)指針*/inttop; /*棧頂指針*/}SeqStack;(二)每個(gè)模塊的分析1、主程序模塊main。{定義數(shù)組，存儲(chǔ)輸入的字符串定義并申請(qǐng)根結(jié)點(diǎn)初始化順序棧while(1){調(diào)用建立二叉樹的函數(shù)，建立二叉樹的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)iwJ調(diào)用遍歷二叉樹的函數(shù)，輸出所建立的二叉樹的結(jié)點(diǎn)iwJ選擇是否繼續(xù)，若是，則重新執(zhí)行循環(huán)中的操作；若否，則退出循環(huán)}}2、建立二叉樹的函數(shù)voidCreate(BiTNode*B,SeqStack&K,chars[]){定義表示當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的指針p，和表示新申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)的指針q令p指向根結(jié)點(diǎn)，根結(jié)點(diǎn)的lchild域和rchild域?yàn)榭铡］斎攵鏄鋸念^到尾掃描輸入的字符，進(jìn)入以下循環(huán)，當(dāng)遇到空字符時(shí)結(jié)束循環(huán)for(j=0;s[j]!='\0';j++){◎若字符為'('，執(zhí)行以下操作

若'('的下一個(gè)字符為','，當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的Ichild域?yàn)榭杖?('的下一個(gè)字符不為','則執(zhí)行以下的操作：{申請(qǐng)新結(jié)點(diǎn)q,并令新結(jié)點(diǎn)q的Ichild域和rchild域?yàn)榭樟町?dāng)前結(jié)點(diǎn)p的Ichild域指向新申請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)q請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)q將新申請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)q作為新的當(dāng)前結(jié)?=i點(diǎn)p}}◎若字符為','，執(zhí)行以下操作{令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p為棧頂元素，但不退棧申請(qǐng)新結(jié)點(diǎn)q，并令新結(jié)點(diǎn)q的lchild域和rchild域?yàn)榭樟町?dāng)前結(jié)點(diǎn)p的rchild域指向新申請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)q將新申請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)q作為新的當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p}◎若字符為')'，執(zhí)行以下操作(出棧，令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p為棧頂元素}◎若字符為字母，執(zhí)行以下操作{令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的data域?yàn)樵撟帜溉粼撟帜傅南乱粋€(gè)字符為’('則令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)指針p進(jìn)棧}}}3、遍歷二叉樹的函數(shù)voidDisplay(GLNode*G,SeqStack&K){定義表示當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的指針p，并令p指根結(jié)點(diǎn)。指向根結(jié)點(diǎn)的指針p入棧，使棧不空'。當(dāng)棧不空時(shí)執(zhí)行以下操作while(K.top!=-1){出棧，棧頂元素所指的結(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p,輸出當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p中的字母若當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的右孩子不為空，則令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的右孩子進(jìn)棧若當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的左孩子不為空，則令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的左孩子進(jìn)棧}}四使用說明、測(cè)試分析及結(jié)果1、 程序使用說明：本程序運(yùn)行環(huán)境為VisualC++6.0；根據(jù)界面提示進(jìn)行操作，注意輸入的字符為西文字符2、 測(cè)試結(jié)果與分析：頁面提示“輸入二叉樹的括號(hào)表示形式:”輸入“A(B(D(,G)),C(E,F))”，按回車確定，頁面顯示如下：ilijJ“先序遍歷結(jié)果為:ABDGCEFilijJ是否繼續(xù)？(是,輸入1;否,輸入0):”

輸入序號(hào)“1”，按回車確定，表示繼續(xù)操作。頁面提示“輸入二叉樹的括號(hào)表示形式:”不輸入二叉樹，直接按回車確定，則頁面顯示如下：“二叉樹未建立是否繼續(xù)？（是,輸入1；否，輸入0）:”輸入序號(hào)“0”，按回車確定，表示結(jié)束操作，頁面顯示如下：“Pressanykeytocontinue”由上測(cè)試結(jié)果分析得，該程序功能滿足題目要求。3、 調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法l=J

w當(dāng)代碼編寫完成后，編譯過程出現(xiàn)了很多小錯(cuò)誤，比如語句末尾漏掉分號(hào)，使用了某些變量卻未定義，但這些問題很快發(fā)現(xiàn)并及時(shí)糾正。l=J

w總的來說，因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)和廣義表的建立和輸出有相似之處，所以避免了很多問題，比較順利。4、 運(yùn)行界面礦"Di^wo^C'iDebugXworkA.exe"BA—XHS5括號(hào)表示形"序遍歷結(jié)果為：朋DQCEF尊繼續(xù)了（是-輸入1；否?輸加）=1入二只樹的括號(hào)表示形式，卜又相未建亶基繼續(xù)？（是-輸入否，輸如）=ePressanykeytocontinue五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)提前作了預(yù)習(xí)，在編寫程序上花費(fèi)的時(shí)間不算太多，我在11月1日下午完成代碼的編寫并修改正確。因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)和廣義表的建立和輸出有相似之處，所以大的問題基本沒有出現(xiàn)，一些小的問題也及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正。本次實(shí)驗(yàn)，我很感謝老師和同學(xué)對(duì)我的指點(diǎn)。通過本次實(shí)驗(yàn)，對(duì)二叉樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有了更深的認(rèn)識(shí)，對(duì)一些細(xì)節(jié)更加理解，收獲了很多。教師評(píng)語:實(shí)驗(yàn)成績(jī):指導(dǎo)教師簽名:批閱日期:代碼:#include<stdio.h>// typedefstructnode{chardata;structnode*lchild;structnode*rchild;}BiTNode;//〃二叉樹結(jié)點(diǎn)的類型描述//data用于存儲(chǔ)二叉樹中的字母//lchild為指向該結(jié)點(diǎn)左孩子的指針//rchild為指向該結(jié)點(diǎn)下一層的指針typedefstruct{BiTNode*pin[40];inttop;}SeqStack;// 〃順序棧的類型描述〃指針數(shù)組，用于存儲(chǔ)廣義表結(jié)點(diǎn)指針〃棧項(xiàng)指針#include<stdlib.h>voidCreate(BiTNode*B,SeqStack&K,chars[])//建立二叉樹的函數(shù)BiTNode*p,*q;intj;printfC輸入二叉樹的括號(hào)表示形式:");//p指針指向當(dāng)前結(jié)點(diǎn),q指針指向新申請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)//j用于標(biāo)記輸入的字符在數(shù)組中的位置〃提示輸入二叉樹gets(s);P=B;〃當(dāng)前結(jié)點(diǎn)為根結(jié)點(diǎn)p->lchild=NULL;p->rchild=NULL;〃根結(jié)點(diǎn)的lchild域和rchild域?yàn)榭說or(j=0;s[j]!='\0';j++)〃進(jìn)入循環(huán)，建立二叉樹if(s[j]=='(')〃若字符為'('，執(zhí)行以下操作if(s[j+1]==',')//若'('的下一個(gè)字符為','，當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的lchild域?yàn)榭誩lsep->lchild=NULL;//若'('的下一個(gè)字符不為','q=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));〃申請(qǐng)新結(jié)點(diǎn)q〃令新結(jié)點(diǎn)q的lchild域和rchild域?yàn)榭?/令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)〃令新結(jié)點(diǎn)q的lchild域和rchild域?yàn)榭?/令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的lchild域指向新申〃將新申請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)q作為新的當(dāng)前結(jié)//若字符為','，執(zhí)行以下操作〃令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p為棧頂元素，但不退〃申請(qǐng)新結(jié)點(diǎn)q〃令新結(jié)點(diǎn)q的lchild域和rchild域?yàn)榭読f(s[j]==')')〃若字符為')'，執(zhí)行以下操作//}printf("\n");{p=K.pin[K.top];K.top--;}else{p->data=s[j];if(s[j+1]=='('){K.top++;K.pin[K.top]=p;}}〃出棧，令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p為棧頂元素//若字符為字母'，執(zhí)行以下操作〃令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的data域?yàn)樵撟帜?/若該字母的下一個(gè)字符為'('則令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)指針p進(jìn)棧voidPreorder(BiTNode*B,SeqStack&K)〃遍歷二叉樹函數(shù)q->lchild=NULL;q->rchild=NULL;p->lchild=q;請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)qp=q;點(diǎn)p}}else(if(s[j]==','){p=K.pin[K.top];棧q=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));q->lchild=NULL;q->rchild=NULL;p->rchild=q; 〃令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的lchild域指向新申請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)qp=q; 〃將新申請(qǐng)的結(jié)點(diǎn)q作為新的當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p}else

printf("先序遍歷結(jié)果為:，printf("先序遍歷結(jié)果為:，BiTNode*p;P=B;K.top++;〃提示以下結(jié)果為先序遍歷結(jié)果//p指針指向當(dāng)前結(jié)點(diǎn)〃當(dāng)前結(jié)點(diǎn)為根結(jié)點(diǎn)〃令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)指針p進(jìn)棧K.pin[K.top]=p;//當(dāng)棧不為空時(shí)執(zhí)行以下操作//當(dāng)棧不為空時(shí)執(zhí)行以下操作〃出棧，棧頂元素所指的結(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p//輸出當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p中的字母//若當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的右孩子不為空，則令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的右孩子進(jìn)//若當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的左孩子不為空，則令當(dāng)前結(jié)點(diǎn)p的左孩子進(jìn)p=K.pin[K.top];K.top--;printf("%c",p->data);if(p->rchild!=NULL)棧K.top++;K.pin[K.top]=p->rchild;if(p->lchild!=NULL)棧K.top++;K.pin[K.top]=p->lchild;printf("\n");// intmain。{chars[40]; 〃定義數(shù)組，存儲(chǔ)輸入的字符串inti;BiTNode*B; 〃定義根結(jié)點(diǎn)，并申請(qǐng)存儲(chǔ)空間B=(BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));SeqStackK; 〃定義棧并初始化棧K