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1、实 验 报 告课程名称 数据结构 实验项目 实验三-创建一个二叉树并输出三种遍历结果系 别_ _计算机学院 _ _专 业_ _班级/学号_学生姓名 _实验日期 _ 成 绩 _指导教师 实验题目：实验三- 创建一个二叉树并输出三种遍历结果一、 实验目的1) 掌握二叉树存储结构；2) 掌握并实现二叉树遍历的递归算法和非递归算法；3) 理解树及森林对二叉树的转换；4) 理解二叉树的应用哈夫曼编码及 WPL 计算。二、 实验内容1) 以广义表或遍历序列形式创建一个二叉树，存储结构自选；2) 输出先序、中序、后序遍历序列；3) 二选一应用题：1）树和森林向二叉树转换；2）哈夫曼编码的应用问题。 （应用型
2、题目可替换上述前两项实验内容）三、 设计与编码1) 程序结构基本设计框架（提示：请根据所选定题目，描述程序的基本框架，可以用流程图、界面描述图、框图等来表示）2) 本实验用到的理论知识遍历二叉树，递归和非递归的方法（提示：总结本实验用到的理论知识，实现理论与实践相结合。总结尽量简明扼要，并与本次实验密切相关，要求结合自己的题目并阐述自己的理解和想法）3) 具体算法设计（1） 首先，定义二叉树的存储结构为二叉链表存储，每个元素的数据类型 Elemtype，定义一棵二叉树，只需定义其根指针。（2） 然后以递归的先序遍历方法创建二叉树，函数为 CreateTree()，在输入字符时要注意，当节点的左
3、孩子或者右孩子为空的时候，应当输入一个特殊的字符（本算法为“#” ） ，表示左孩子或者右孩子为空。（3） 下一步，创建利用递归方法先序遍历二叉树的函数，函数为PreOrderTree()，创建非递归方法中序遍历二叉树的函数，函数为InOrderTree()，中序遍历过程是：从二叉树的根节点开始，沿左子树向下搜索，在搜索过程将所遇到的节点进栈；左子树遍历完毕后，从栈顶退出栈中的节点并访问；然后再用上述过程遍历右子树，依次类推，指导整棵二叉树全部访问完毕。创建递归方法后序遍历二叉树的函数，函数为 LaOrderTree()。（提示：该部分主要是利用 C、C+等完成数据结构定义、设计算法实现各种操作
4、，可以用列表分步形式的自然语言描述，也可以利用流程图等描述）4) 编码#include#include#includetypedef char DataType;#define MaxSize 100typedef struct NodeDataType data;struct Node *lchild;struct Node *rchild;*BiTree,BitNode;void InitBitTree(BiTree *T); /*树的初始化*/void CreateBitTree(BiTree *T); /*按照先序输入字符序列递归创建二叉树*/void PreOrderTraverse
5、(BiTree T); /*二叉树的先序遍历的递归函数声明*/void InOrderTraverse(BiTree T); /*二叉树的中序遍历的递归函数声明*/void PostOrderTraverse(BiTree T); /*二叉树的后序遍历的递归函数声明*/void PreOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的先序遍历的非递归函数声明*/void InOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的中序遍历的非递归函数声明*/void PostOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的后序遍历的非递归函数声明*/voi
6、d main()BiTree T,root;InitBitTree(printf(根据输入二叉树的先序序列创建二叉树(#表示结束 )：n);CreateBitTree(printf(二叉树的先序序列：n);printf(递归： t);PreOrderTraverse(T);printf(n);printf(非递归： );PreOrderTraverse2(T);printf(n);printf(二叉树的中序序列：n);printf(递归： t);InOrderTraverse(T);printf(n);printf(非递归： );InOrderTraverse2(T);printf(n);pr
7、intf(二叉树的后序序列：n);printf(递归： t);PostOrderTraverse(T);printf(n);printf(非递归： );PostOrderTraverse2(T);printf(n);void InitBitTree(BiTree *T)*T=NULL;void CreateBitTree(BiTree *T)/*递归创建二叉树*/ DataType ch;scanf(%c,if(ch=#) *T=NULL;else*T=(BiTree)malloc(sizeof(BitNode); /*生成根结点*/if(!(*T)exit(-1);(*T)-data=ch;
8、CreateBitTree( /*构造左子树*/CreateBitTree( /*构造右子树*/void PreOrderTraverse(BiTree T)/*先序遍历二叉树的递归实现 */if(T) /*如果二叉树不为空*/printf(%2c,T-data); /*访问根结点*/PreOrderTraverse(T-lchild); /*先序遍历左子树*/PreOrderTraverse(T-rchild); /*先序遍历右子树*/void InOrderTraverse(BiTree T)/*中序遍历二叉树的递归实现 */if(T) /*如果二叉树不为空*/InOrderTravers
9、e(T-lchild); /*中序遍历左子树*/printf(%2c,T-data); /*访问根结点*/InOrderTraverse(T-rchild); /*中序遍历右子树*/void PostOrderTraverse(BiTree T)/*后序遍历二叉树的递归实现 */ if(T) /*如果二叉树不为空*/PostOrderTraverse(T-lchild); /*后序遍历左子树*/PostOrderTraverse(T-rchild); /*后序遍历右子树*/printf(%2c,T-data); /*访问根结点*/void PreOrderTraverse2(BiTree T)
10、/*先序遍历二叉树的非递归实现 */BiTree stackMaxSize; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p; /*定义一个结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T;while(p!=NULL|top0)while(p!=NULL) /*如果 p 不空，访问根结点，遍历左子树*/printf(%2c,p-data); /*访问根结点*/stacktop+=p; /*将 p 入栈*/p=p-lchild; /*遍历左子树*/if(top0) /*如果栈不空*/p=stack-top; /*栈顶元素出栈*/p=p-rchi
11、ld; /*遍历右子树*/void InOrderTraverse2(BiTree T)/*中序遍历二叉树的非递归实现 */BiTree stackMaxSize; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p; /*定义一个结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T;while(p!=NULL|top0)while(p!=NULL) /*如果 p 不空，访问根结点，遍历左子树*/stacktop+=p; /*将 p 入栈*/p=p-lchild; /*遍历左子树*/if(top0) /*如果栈不空*/p=stack-top; /*栈
12、顶元素出栈*/printf(%2c,p-data); /*访问根结点*/p=p-rchild; /*遍历右子树*/void PostOrderTraverse2(BiTree T)/*后序遍历二叉树的非递归实现 */BiTree stackMaxSize; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p,*q; /*定义结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T,q=NULL; /*初始化结点的指针*/while(p!=NULL|top0)while(p!=NULL) /*如果 p 不空，访问根结点，遍历左子树*/stacktop+=p
13、; /*将 p 入栈*/p=p-lchild; /*遍历左子树*/if(top0) /*如果栈不空*/p=stacktop-1; /*取栈顶元素*/if(p-rchild=NULL|p-rchild=q) /*如果 p 没有右孩子结点，或右孩子结点已经访问过*/printf(%2c,p-data); /*访问根结点*/q=p; p=NULL;top-;elsep=p-rchild;（提示：该部分主要是将算法转化为 C、C+程序，设计主函数完成对各成员函数的调用；设计人机界面，每一步需要用户操作的提示以及每一次用户操作产生的预期结果）四、 运行与测试1) 在调试程序的过程中遇到什么问题，是如何解决的？在调试程序的过程中，遇到最大的问题就是中序和后序不能正确表示答案，最后发现是因为两个函数的错误导致。2) 设计了哪些测试数据？测试结果是什么？abd#e#c#测试结果：前序：abdec 中序：dbeac 后序：debca3) 程序运行结果如何？五、 总结与心得理解了二叉树的逻辑特点和二叉树的性质；掌握了二叉树的二叉链表存储结构，以及二叉树的遍历算法的递归与非递归实现。虽完成了实验，但也需日后多多练习。实验完成后的总结与思考，或者谈收获。 （注意此部分要结合自己的题目来阐述说明）
