第六章树和二叉树 1
一、选择题
1. 已知一算术表达式的中缀形式为A+B*C-D/E，后缀形式为ABC*+DE/-，其前缀形式为( )
A．-A+B*C/DE B．-A+B*CD/E
C．-+*ABC/DE D．-+A*BC/DE
2. 在下述结论中，正确的是（）
①只有一个结点的二叉树的度为0;
②二叉树的度为2；
③二叉树的左右子树可任意交换;
④深度为K的完全二叉树的结点个数小于或等于深度相同的满二叉树。
A．①②③B．②③④C．②④D．①④
3. 设树T的度为4，其中度为1，2，3和4的结点个数分别为4，2，1，1 则T中的叶子数为（）
A．5 B．6 C．7 D．8
4. 设森林F对应的二叉树为B，它有m个结点，B的根为p,p的右子树结点个数为n,森林F中第一棵树的结点个数是（）
A．m-n B．m-n-1 C．n+1 D．条件不足，无法确定
5. 若一棵二叉树具有10个度为2的结点，5个度为1的结点，则度为0的结点个数是（）
A．9 B．11 C．15 D．不确定
6. 设森林F中有三棵树，第一，第二，第三棵树的结点个数分别为M1，M2和M3。与森林F对应的二叉树根结点的右子树上的结点个数是（）。
A．M1 B．M1+M2 C．M3 D．M2+M3
7.有关二叉树下列说法正确的是（）
A．二叉树的度为2 B．一棵二叉树的度可以小于2
C．二叉树中至少有一个结点的度为2 D．二叉树中任何一个结点的度都为2
8. 一棵完全二叉树上有1001个结点，其中叶子结点的个数是（）。
A．250 B．500 C．254 D．505 E．以上答案都不对
9. 具有10个叶结点的二叉树中有（）个度为2的结点。
A．8 B．9 C．10 D．ll
10. 深度为h的满m叉树的第k层有（）个结点。(1= A．m k?1B．m k-1 C．m??1D．m?-1 11. 设二叉树的先序遍历序列和后序遍历序列正好相反,则该二叉树满足的条件是（） A、空或只有一个结点 B、完全二叉树 C、二叉排序树 D、高度等于其结点数 12. 已知一棵有2011个结点的树,其叶结点个数为116，该树对应的二叉树无右孩子的结点个数为（） A．115 B．116 C．1895 D．l896 二、判断题 1. 二叉树是度为2的有序树。 2.完全二叉树一定存在度为1的结点。 3.深度为K的二叉树中结点总数≤2k-1。 4. 二叉树以后序遍历序列与前序遍历序列反映的同样的信息。 5. 二叉树的遍历结果不是唯一的。 6. 若一个树叶是某二叉树子树的前序遍历序列中的最后一个结点，则它必定是该子树的前序中历序列中的最后一个结点 7. 已知一棵二叉树的后序和前序序列，可以唯一确定这个二叉树 三、填空题 1.二叉树由______________，_____________，_____________三个基本单元组成。 2.在二叉树中，指针p所指结点为叶子结点的条件是__________________。 3. 二叉树中某一结点左子树的深度减去右子树的深度称为该结点的_____________。 4. 深度为k的完全二叉树至少有_____________个结点，至多有_____________个结点。 5. 在顺序存储的二叉树中，编号为i和j的两个结点处在同一层的条件是_____________。 6. 设高度为h 的二叉树上只有度为0 和度为2 的节点，问该二叉树的节点数可能的最大值为_____________，最小值为_____________。 7. 一棵共有n个结点的树，其中所有分支结点的度均为K，则该树中叶子结点的个数为_____________。 8.一棵完全二叉树有200 个结点，则度为1 的结点有_____________个。度为 0 的结点有_____________个。度为2 的结点有_____________个。 四、应用题 1. 任意一个有n个结点的二叉树，已知它有m个叶子结点，试证明非叶子结点有（m-1）个度为2，其余度为1。 2. 已知A[1..N]是一棵顺序存储的完全二叉树，如何求出A[i]和A[j]的最近的共同祖先？ 3. 试证明:同一棵二叉树的所有叶子结点，在前序序列、中序序列以及后序序列中都按相同的相对位置出现（即先后顺序相同），例如前序abc，后序bca，对称序bac。 4. 由二叉树的中序序列及前序序列能唯一的建立二叉树，试问中序序列及后序序列是否也能唯一的建立二叉树，不能则说明理由，若能对中序序列DBEAFGC 和后序序列DEBGFCA构造二叉树。 五、算法设计题 1. 二叉树采用二叉链表存储： （1）写一个建立二叉树的算法。 （2）编写计算整个二叉树高度的算法（二叉树的高度也叫二叉树的深度）。（3）编写计算二叉树最大宽度的算法（二叉树的最大宽度是指二叉树所有层中结点个数的最大值）。 （4）写一个判别给定的二叉树是否是完全二叉树的算法。 完全二叉树定义为：深度为K，具有N个结点的二叉树的每个结点都与深度为K 的满二叉树中编号从1至N的结点一一对应。此题以此定义为准。 2. 在二叉树中查找值为x的结点，试编写算法（用C语言）打印值为x的结点的所有祖先，假设值为x的结点不多于一个，最后试分析该算法的时间复杂度。 第6章树和二叉树作业 1、假设在树中，结点x是结点y的双亲时，用(x,y)来表示树边。已知一棵树的树边集合为{ (e,i), (b,e), (b,d), (a,b), (g,j), (c,g), (c,f), (h,l), (c,h), (a,c) } ，用树型表示法表示该树，并回答下列问题： ①哪个是根结点? 哪些是叶子结点? 哪个是g的双亲? 哪些是g的祖先? 哪些是g的孩子? 那些是e的子孙? 哪些是e的兄弟? 哪些是f 的兄弟? ②b和n的层次各是多少? 树的深度是多少? 以结点c为根的子树的深度是多少? 2、一棵深度为h的满k叉树有如下性质：第h层上的结点都是叶子结点，其余各层上每个结点都有k棵非空子树。如果按层次顺序(同层自左至右)从1开始对全部结点编号，问： ①各层的结点数是多少? ②编号为i的结点的双亲结点(若存在)的编号是多少? ③编号为i的结点的第j个孩子结点(若存在)的编号是多少? ④编号为i的结点的有右兄弟的条件是什么? 其右兄弟的编号是多少? 3、设有如图6-27所示的二叉树。 ①分别用顺序存储方法和链接存储方法画 出该二叉树的存储结构。 ②写出该二叉树的先序、中序、后序遍历序 列。 4、已知一棵二叉树的先序遍历序列和中序遍 历序列分别为ABDGHCEFI和 GDHBAECIF，请画出这棵二叉树，然后给 出该树的后序遍历序列。 5、设一棵二叉树的中序遍历序列和后序遍历序列分别为BDCEAFHG 和DECBHGFA ，请画出这棵二叉树，然后给出该树的先序序列。 6、已知一棵二叉树的中序遍历序列和后序遍历序列分别为dgbaekchif 和gdbkeihfca，请画出这棵二叉树对应的中序线索树和后序线索树。 7、以二叉链表为存储结构，请分别写出求二叉树的结点总数及叶子结点总数的算法。 8、设图6-27所示的二叉树是森林F所对应的二叉树，请画出森林F。 9、设有一棵树，如图6-28 所示。 ①请分别用双亲表示法、孩 子表示法、孩子兄弟表示法 给出该树的存储结构。 ②请给出该树的先序遍历 序列和后序遍历序列。 ③请将这棵树转换成二叉 树。 10、设给定权值集合 w={3,5,7,8,11,12} ，请构造 关于w的一棵huffman树，并求其加权路径长度WPL 。 11、假设用于通信的电文是由字符集{a, b, c, d, e, f, g, h}中的字符构成，这8个字符在电文中出现的概率分别为{0.07, 0.19, 0.02, 0.06, 0.32, 0.03, 0.21, 0.10} 。 ①请画出对应的huffman树(按左子树根结点的权小于等于右子树根结点的权的次序构造)。 ②求出每个字符的huffman编码。 第六章树和二叉树 1 一、选择题 1. 已知一算术表达式的中缀形式为A+B*C-D/E，后缀形式为ABC*+DE/-，其前缀形式为( ) A．-A+B*C/DE B．-A+B*CD/E C．-+*ABC/DE D．-+A*BC/DE 2. 在下述结论中，正确的是（） ①只有一个结点的二叉树的度为0; ②二叉树的度为2； ③二叉树的左右子树可任意交换; ④深度为K的完全二叉树的结点个数小于或等于深度相同的满二叉树。 A．①②③B．②③④C．②④D．①④ 3. 设树T的度为4，其中度为1，2，3和4的结点个数分别为4，2，1，1 则T中的叶子数为（） A．5 B．6 C．7 D．8 4. 设森林F对应的二叉树为B，它有m个结点，B的根为p,p的右子树结点个数为n,森林F中第一棵树的结点个数是（） A．m-n B．m-n-1 C．n+1 D．条件不足，无法确定 5. 若一棵二叉树具有10个度为2的结点，5个度为1的结点，则度为0的结点个数是（） A．9 B．11 C．15 D．不确定 6. 设森林F中有三棵树，第一，第二，第三棵树的结点个数分别为M1，M2和M3。与森林F对应的二叉树根结点的右子树上的结点个数是（）。 A．M1 B．M1+M2 C．M3 D．M2+M3 7.有关二叉树下列说法正确的是（） A．二叉树的度为2 B．一棵二叉树的度可以小于2 C．二叉树中至少有一个结点的度为2 D．二叉树中任何一个结点的度都为2 8. 一棵完全二叉树上有1001个结点，其中叶子结点的个数是（）。 A．250 B．500 C．254 D．505 E．以上答案都不对 9. 具有10个叶结点的二叉树中有（）个度为2的结点。 A．8 B．9 C．10 D．ll 10. 深度为h的满m叉树的第k层有（）个结点。(1= //二叉树的基本操作 #include 树作业（一） 【作业要求】 1.提交文档，写出答案 2.如果有需要绘图，可以手绘拍照节省时间 【题目说明】 1 单项选择题 1. 由于二叉树中每个结点的度最大为2，所以二叉树是一种特殊的树，这种说法_B_。 A. 正确 B. 错误 2. 假定在一棵二叉树中，双分支结点数为15，单分支结点数为30个，则叶子结点数为 B 个。 A．15 B．16C．17D．47 3. 按照二叉树的定义，具有3个结点的不同形状的二叉树有__C__种。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 4. 按照二叉树的定义，具有3个不同数据结点的不同的二叉树有__C__种。 A. 5 B. 6 C. 30 D. 32 5. 深度为5的二叉树至多有__C__个结点。 A. 16 B. 32 C. 31 D. 10 6. 设高度为h的二叉树上只有度为0和度为2的结点，则此类二叉树中所包含的结点数至少为_ _B__。 A. 2h B. 2h-1 C. 2h+1 D. h+1 7. 对一个满二叉树，m个树叶，n个结点，深度为h，则__D__ 。 A. n=h+m B. h+m=2n C. m=h-1 D. n=2 h-1 8. 如图1所示的4棵二叉树，__C__不是完全二叉树。 (A) (B) (C) (D) 图1 9. 树最适合用来表示__C__。 A. 有序数据元素 B. 无序数据元素 C. 元素之间具有分支层次关系的数据 D. 元素之间无联系的数据 2 填空题 1. 举例说明树和二叉树的两个主要差别_树的节点的最大度数没有限制，但是二叉树的节点的最大度数为2___、__树中节点的子节点没有顺序之分，但是二叉树中节点的子节点分左孩子、右孩子__。 2. 一棵二叉树的结点数据采用顺序存储结构，存储于数组t中，如下图所示，请画出该二叉树的形态。 123456789101112131415161718192021 e a f d g c j l h b 一棵二叉树的顺序存储数组t 3. 深度为k的完全二叉树至少有__2k?1__个结点。至多有__2k?1__个结点，若按自上而下，从左到右次序给结点编号（从1开始），则编号最小的叶子结点的编号是__2k?2+1__。 4、已知一棵完全二叉树的第6层（设根是第1层）有8个叶结点，则该完全二叉树的结点个数最多是多少？ 实验三二叉树的基本运算 一、实验目的 1、使学生熟练掌握二叉树的逻辑结构和存储结构。 2、熟练掌握二叉树的各种遍历算法。 二、实验内容 题目一：二叉树的基本操作实现（必做题） [问题描述] 建立一棵二叉树，试编程实现二叉树的如下基本操作： 1. 按先序序列构造一棵二叉链表表示的二叉树T； 2. 对这棵二叉树进行遍历：先序、中序、后序以及层次遍历，分别输出结点的遍历序列； 3. 求二叉树的深度/结点数目/叶结点数目；(选做) 4. 将二叉树每个结点的左右子树交换位置。（选做） [基本要求] 从键盘接受输入（先序），以二叉链表作为存储结构，建立二叉树（以先序来建立）， [测试数据] 如输入：ABCффDEфGффFффф（其中ф表示空格字符） 则输出结果为 先序：ABCDEGF 中序：CBEGDFA 后序：CGEFDBA 层序：ABCDEFG [选作内容] 采用非递归算法实现二叉树遍历。 三、算法设计 1、主要思想：根据二叉树的图形结构创建出二叉树的数据结构，然后 用指针对树进行操作，重点掌握二叉树的结构和性质。 2、本程序包含四个模块： （1）结构体定义 （2）创建二叉树 （3）对树的几个操作 （4）主函数 四、调试分析 这是一个比较简单程序，调试过程中并没有出现什么问题，思路比较清晰 五、实验结果 六、总结 此次上机实验对二叉树进行了以一次实际操作，让我对二叉树有了更深的了解，对二叉树的特性有了更熟悉的认知，让我知 道了二叉树的重要性和便利性，这对以后的编程有更好的帮助。 七、源程序 #include 树 (树根结点的高度为1) 一、选择题 3．以下说法错误的是( )。 A．完全二叉树上结点之间的父子关系可由它们编号之间的关系来表达B．在三叉链表上，二叉树的求双亲操作很容易实现 C．在二叉链表上，求根以及求左、右孩子等操作很容易实现 D．在二叉链表上，求双亲操作的时间性能很好 4．以下说法错误的是( )。 A．一般在哈夫曼树中，权值越大的叶子离根结点越近 B．哈夫曼树中没有度数为1的分支结点 C．若初始森林中共有n棵二叉树，最终求得的哈夫曼树共有2n-1个结点D．若初始森林中共有n棵二叉树， 进行2n-1次合并后才能剩下一棵最终的哈夫曼树 5．深度为6的二叉树最多有( )个结点。 A．64 B．63 C．32 D．31 6．将含有41个结点的完全二叉树从根结点开始编号，根为1号， 后面按从上到下、从左到右的顺序对结点编号， 那么编号为21的双亲结点编号为( )。 A．10B．11 C．41 D．20 7．设深度为k的二叉树上只有度为0和度为2的结点， 则这类二叉树上所含结点总数最少( )个。 A．k+l B．2k C．2k-1D．2k+1 8．下列说法中正确的是( )。 A．任何一棵二叉树中至少有一个结点的度为2 B．任何一棵二叉树中每个结点的度都为2 C．任何一棵二叉树中的每个结点的度肯定等于2 D．任何一棵二叉树中的每个结点的度都可以小于2 9．一棵二叉树满足下列条件：对任意结点，若存在左、右子树， 则其值都小于它的左子树上所有结点的值， 而大于右子树上所有结点的值。 现采用( )遍历方式就可以得到这棵二叉树所有结点的递减序列。A．前序B．中序C．后序D．层次 10．如图6-1所示的二叉树的中序遍历序列是( )。 A．abcdgef B．dfebagc C．dbaefcg D．defbagc 数据结构二叉树基本操作 (1). // 对二叉树的基本操作的类模板封装 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ #include 《数据结构与数据库》 实验报告 实验题目 二叉树的基本操作及运算 一、需要分析 问题描述： 实现二叉树（包括二叉排序树）的建立，并实现先序、中序、后序和按层次遍历，计算叶子结点数、树的深度、树的宽度，求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目，以及二叉树常用运算。 问题分析： 二叉树树型结构是一类重要的非线性数据结构，对它的熟练掌握是学习数据结构的基本要求。由于二叉树的定义本身就是一种递归定义，所以二叉树的一些基本操作也可采用递归调用的方法。处理本问题，我觉得应该： 1、建立二叉树； 2、通过递归方法来遍历（先序、中序和后序）二叉树； 3、通过队列应用来实现对二叉树的层次遍历； 4、借用递归方法对二叉树进行一些基本操作，如：求叶子数、树的深度宽度等； 5、运用广义表对二叉树进行广义表形式的打印。 算法规定： 输入形式：为了方便操作，规定二叉树的元素类型都为字符型，允许各种字符类型的输入，没有元素的结点以空格输入表示，并且本实验是以先序顺序输入的。 输出形式：通过先序、中序和后序遍历的方法对树的各字符型元素进行遍历打印，再以广义表形式进行打印。对二叉树的一些运算结果以整型输出。 程序功能：实现对二叉树的先序、中序和后序遍历，层次遍历。计算叶子结点数、树的深度、树的宽度，求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目。对二叉树的某个元素进行查找，对二叉树的某个结点进行删除。 测试数据：输入一：ABC□□DE□G□□F□□□（以□表示空格）,查找5,删除E 预测结果：先序遍历ABCDEGF 中序遍历CBEGDFA 后序遍历CGEFDBA 层次遍历ABCDEFG 广义表打印A（B（C,D（E（,G）,F））） 叶子数3 深度5 宽度2 非空子孙数6 度为2的数目2 度为1的数目2 查找5，成功，查找的元素为E 删除E后，以广义表形式打印A（B（C,D（,F））） 输入二：ABD□□EH□□□CF□G□□□（以□表示空格）,查找10,删除B 预测结果：先序遍历ABDEHCFG 中序遍历DBHEAGFC 后序遍历DHEBGFCA 层次遍历ABCDEFHG 广义表打印A（B(D,E(H)),C(F(,G))） 叶子数3 深度4 宽度3 非空子孙数7 度为2的数目2 度为1的数目3 查找10，失败。 习题6树和二叉树 说明： 本文档中，凡红色字标出的题请提交纸质作业，只写题号和答案即可。 6.1单项选择题 1. 由于二叉树屮每个结点的度最大为2,所以二叉树是一种特殊的树，这种说法_B_。 A. 正确 B.错误 2. 假定在一棵二叉树屮，双分支结点数为15,单分支结点数为30个，则叶子结点数为 B_个。 A. 15 B. 16 C. 17 D. 47 3. 按照二叉树的定义，具有3个结点的不同形状的二叉树有_C_种。 A. 3 B.4 C. 5 D. 6 4. 按照二叉树的定义，具有3个不同数据结点的不同的二叉树有_C_种。 A.5 B.6 C. 30 D. 32 5. 深度为5的二叉树至多有_C_个结点。 A. 16 B. 32 C. 31 D. 10 6. 设高度为h 的二叉树上只有度为0和度为2的结点，则此类二叉树中所包含的结点 数至少为 B 。 A. 2h B. 2h-l C. 2h+l D. h+l 7. 对一个满二叉树，m 个树叶，n 个结点，深度为h,则_A_。 A. n=h+m B. h+m=2n C. m=h-1 D. n=2 h -l 8. 任何一棵二叉树的叶结点在先序、中序和后序遍历序列中的相对次序_A_。 A.不发生改变 B.发生改变 C.不能确定 D.以上都不对 9. 如杲某二叉树的前根次序遍历结果为stuwv,中序遍历为uwtvs,那么该二叉树的后 序为_C_。 A. uwvts B. vwuts C. wuvts D. wutsv 10. 二叉树的前序遍历序列中，任意一个结点均处在其子女结点的前面，这种说法_A_。 A.正确 B.错误 11. 某二叉树的前序遍历结点访问顺序是abdgcefh,中序遍历的结点访问顺序是 dgbaechf,则其后序遍历的结点访问顺序是_D_。 A. bdgcefha B. gdbecfha 12. 在一非空二叉树的中序遍历序列中, A.只有右子树上的所有结点 13. 如图6.1所示二叉树的中序遍历序列是_B_。 14. 一棵二叉树如图6.2所示，其中序遍历的序列为 B 。 A. abdgcefh B. dgbaechf C. gdbehfca D. abcdefgh C. bdgaechf D. gdbehfca 根结点的右边_A_。 B.只有右子树上的部分结点 C.只有左子树上的部分结点 D.只有左子树上的所有结点 A. abcdgef B. dfebagc C. dbaefcg D. defbagc 图6」 本程序由SOGOF完成 该完整程序主要是递归函数的使用及模板的使用，完成了对二叉树基本的链表操作，主要有二叉树的建立，前序、中序、后序遍历，求树的高度，每层结点数（包含树的最大宽度），左右结点对换，二叉树的内存释放，求解树的叶子数。 #include 作业-树和二叉树 树 (树根结点的高度为1) 一、选择题 3．以下说法错误的是( )。 A．完全二叉树上结点之间的父子关系可由它们编号之间的关系来表达 B．在三叉链表上，二叉树的求双亲操作很容易实现 C．在二叉链表上，求根以及求左、右孩子等操作很容易实现 D．在二叉链表上，求双亲操作的时间性能很好4．以下说法错误的是( )。 A．一般在哈夫曼树中，权值越大的叶子离根结点越近 B．哈夫曼树中没有度数为1的分支结点C．若初始森林中共有n棵二叉树，最终求得的哈夫曼树共有2n-1个结点 D．若初始森林中共有n棵二叉树， 进行2n-1次合并后才能剩下一棵最终的哈夫曼树 5．深度为6的二叉树最多有( )个结点。A．64 B．63 C．32 D．31 6．将含有41个结点的完全二叉树从根结点开始编号，根为1号， 后面按从上到下、从左到右的顺序对结点编号，那么编号为21的双亲结点编号为( )。 A．10B．11 C．41 D．20 7．设深度为k的二叉树上只有度为0和度为2的结点， 则这类二叉树上所含结点总数最少( )个。A．k+l B．2k C．2k-1D．2k+1 8．下列说法中正确的是( )。 A．任何一棵二叉树中至少有一个结点的度为2 B．任何一棵二叉树中每个结点的度都为2 C．任何一棵二叉树中的每个结点的度肯定等于2 D．任何一棵二叉树中的每个结点的度都可以小于2 9．一棵二叉树满足下列条件：对任意结点，若存在左、右子树， 则其值都小于它的左子树上所有结点的值， 而大于右子树上所有结点的值。 现采用( )遍历方式就可以得到这棵二叉树所有结点的递减序列。 A．前序B．中序C．后序D．层次 10．如图6-1所示的二叉树的中序遍历序列是( )。 A．abcdgef B．dfebagc C．dbaefcg D．defbagc 11．已知某二叉树的后序遍历序列是deacb，中序遍历序列是deabc， 它的前序遍历序列是( )。 A．acbed B．baedc C．dceab D．cedba 12．某二叉树的前序遍历的结点访问顺序是abdgcefh， 中序遍历的结点访问顺序是dgbaechf， 则其后序遍历的结点访问顺序是( )。 浙江大学城市学院实验报告 课程名称数据结构基础 实验项目名称实验十二叉树的基本操作 学生姓名专业班级学号 实验成绩指导老师（签名）日期2014-12-18 一.实验目的和要求 1、掌握二叉树的链式存储结构。 2、掌握在二叉链表上的二叉树操作的实现原理与方法。 3、进一步掌握递归算法的设计方法。 二.实验内容 1、按照下面二叉树二叉链表的存储表示，编写头文件binary_tree.h，实现二叉链表的定义与基本操作实现函数；编写主函数文件test4_1.cpp，验证头文件中各个操作。 二叉树二叉链表存储表示如下： struct BTreeNode { ElemType data; // 结点值域 BTreeNode *lchild , *rchild ; // 定义左右孩子指针 } ; 基本操作如下： ①void InitBTree( BTreeNode *&BT ); //初始化二叉树BT ②void CreateBTree( BTreeNode *&BT, char *a ); //根据字符串a所给出的广义表表示的二叉树建立二叉链表存储结构 ③int EmptyBTree( BTreeNode *BT); //检查二叉树BT是否为空，空返回1，否则返回0 ④int DepthBTree( BTreeNode *BT); //求二叉树BT的深度并返回该值 ⑤int FindBTree( BTreeNode *BT, ElemType x); //查找二叉树BT中值为x的结点，若查找成功返回1，否则返回0 ⑥void PreOrder( BTreeNode *BT); //先序遍历二叉树BT ⑦void InOrder( BTreeNode *BT); //中序遍历二叉树BT ⑧void PostOrder( BTreeNode *BT); //后序遍历二叉树BT 数据结构程序报告（3） 2011.3.29 2. 需求分析： （1）功能：表达式可以用二叉树表示，对于简单的四则运算，请实现以下功能 【1】对于任意给出的前缀表达式（不带括号）、中缀表达式（可以带括号）或后缀表达式（不带括号），能够在计算机内部构造出一棵表达式二叉树，并且图示出来（图形的形式）。【2】对于构造好的内部表达式二叉树，按照用户的要求输出相应的前缀表达式（不带括号）、中缀表达式（可以带括号，但不允许冗余括）或后缀表达式（不带括号）。 提示：所谓中缀表达式中的冗余括号，就是去掉括号后不影响表达式的计算顺序。例如：“（c+b）+a”中的括号是冗余的，可以表示成不冗余的“c+b+a”。 （2）输入输出要求：请输入字符串表达式： 树形二叉树（图形显示） 中缀表达式为： 前缀表达式为： 后缀表达式为： 3.概要设计：（算法） 分成两部分完成： 【1】前缀、中缀、后缀表达式->二叉树表达式 前缀表达式->二叉树表达式：（a）碰到操作数则把其值赋给相应的新申请的二叉树结点，地址压栈；（b）碰到操作符则把其值赋给相应的新申请的二叉树，并从栈中弹出两个地址，分别作为其右指针和左指针，然后再把其地址压栈，最后一个地址即为二叉树的根结点地址。 中缀表达式->二叉树表达式：把中缀表达式转换成后缀表达式，然后再建立二叉树。 后缀表达式->二叉树表达式：（a）碰到操作数则把其值赋给相应的新申请的二叉树结点，若栈为空则地址压栈，若非空则取栈顶元素，若栈顶元素的左孩子为空则当前结点设为其左孩子，左孩子为满则设为其右孩子再压栈；（b）碰到操作数则把其值赋给相应的新申请的二叉树结点，取栈顶元素，若栈顶元素的左孩子为空则设为其左孩子，左孩子为满则设为其右孩子开始那个元素地址为根结点地址，开始时用变量root保存。 【1】二叉树表达式->前缀、中缀、后缀表达式 二叉树表达式->前缀表达式：对二叉树表达式进行前序遍历。 二叉树表达式->中缀表达式：对二叉树表达式进行中序遍历，若结点操作符的优先级高于其左或右子树，在打印相应的子树之前先打印开括号，在打印相应的子树最后在打印一个闭括号。 二叉树表达式->后缀表达式：对二叉树表达式进行后序遍历。 第6章树(基础知识)习题练习答案 6.1.假设在树中，结点x是结点y的双亲时,用(x,y)来表示树边.已知一棵树边的集合为{(i,m),(i,n),(e,i),(b,e),(b,d),(a,b),(g,j),(g,k),(c,g),(c,f),(h,l),(c,h),(a,c)}用树形表示法出此树，并回答下列问题： (1)哪个是根结点? (2)哪些是叶结点? (3)哪个是g的双亲? (4)哪些是g的祖先? (5)哪些是g的孩子? (6)哪些是e的子孙? (7)哪些是e的兄弟?哪些是f的兄弟? (8)结点b和n的层次各是多少? (9)树的深度是多少? (10)以结点c为根的子树的深度是多少? (11) 树的度数是多少? 答： a是根结点； dmnfjkl是叶结点； c是g的双亲； c,a是g的祖先； j,k是g的孩子； imn是e的子孙； d是e的兄弟；g,h是f的兄弟； b的层次是2；n的层次是5； 树的深度是5； 以c为根的子树深度是3； 树的度数是3； 6.2 一棵度为2的有序树与一棵二叉树有何区别? 答： 一棵度为二的有序树与一棵二叉树的区别在于:有序树的结点次序是相对于另一结点而言的，如果有序树中的子树只有一个孩子时，这个孩子结点就无须区分其左右次序，而二叉树无论其孩子数是否为2，均需确定其左右次序，也就是说二叉树的结点次序不是相对于另一结点而言而是确定的。 6.3 试分别画出具有3个结点的树和3个结点的二叉树的所有不同形态。 答： 三个结点的树如下：只有两种形态 ○○ / \ | ○ ○○ | ○ 三个结点的二叉树如下所示：有五种形态： (1) (2) (3) (4) (5) ○○○○○ / \ / / \ \ ○○○○○○ / \ / \ ○○○○ 6.4 已知一棵度为m的树中有n1个度为1的结点，n2个度为2的结点，...n m个度为m的结点，问该树中有多少片叶子? 解： 设该树中的叶子数为n0个。该树中的总结点数为n个，则有： n=n0+n1+n2+…+n m (1) 又有除根结点外，树中其他结点都有双亲结点，且是唯一的(由树中的分支表示)，所以，有双亲的结点数为： n-1=0*n0+1*n1+2*n2+…+m*n m (2) 联立(1)(2)方程组可得： 叶子数为：n0=1+0*n1+1*n2+2*n3+...+(m-1)*n m 6.5一个深度为h的满k叉树有如下性质：第h层上的结点都是叶子结点，其余各层上每个结点都有k棵非空子树。如果按层次顺序(同层自左至右)从1开始对全部结点编号，问： (1)各层的结点数目是多少? (2)编号为i的结点的双亲结点(若存在)的编号是多少? 二叉树的基本操作实验报告 学号姓名实验日期 2012-12-26 实验室计算机软件技术实验指导教师设备编号 401 实验内容二叉树的基本操作 一实验题目 实现二叉树的基本操作的代码实现 二实验目的 1、掌握二叉树的基本特性 2、掌握二叉树的先序、中序、后序的递归遍历算法 3、通过求二叉树的深度、度为2的结点数和叶子结点数等算法三实习要求 (1)认真阅读书上给出的算法 (2)编写程序并独立调试 四、给出二叉树的抽象数据类型 ADT BinaryTree{ //数据对象D:D是具有相同特性的数据元素的集合。 //数据关系R: // 若D=Φ，则R=Φ，称BinaryTree为空二叉树; // 若D?Φ，则R={H}，H是如下二元关系; // (1)在D中存在惟一的称为根的数据元素root，它在关系H下无前驱; // (2)若D-{root}?Φ，则存在D-{root}={D1,Dr}，且D1?Dr =Φ; // (3)若D1?Φ，则D1中存在惟一的元素x1， // (4)(D1,{H1})是一棵符合本定义的二叉树，称为根的左子树;(Dr,{Hr})是一棵符合本定义的二叉树，称为根的右子树。 //基本操作: CreateBiTree( &T, definition ) // 初始条件:definition给出二叉树T的定义。 // 操作结果:按definiton构造二叉树T。 BiTreeDepth( T ) // 初始条件:二叉树T存在。 // 操作结果:返回T的深度。 PreOrderTraverse( T, visit() ) // 初始条件:二叉树T存在，Visit是对结点操作的应用函数。 // 操作结果:先序遍历T，对每个结点调用函数Visit一次且仅一次。一旦visit()失败，则操 作失败。 InOrderTraverse( T, visit() ) // 初始条件:二叉树T存在，Visit是对结点操作的应用函数。 // 操作结果:中序遍历T，对每个结点调用函数Visit一次且仅一次。一旦visit()失败，则操 作失败。 PostOrderTraverse( T, visit() ) // 初始条件:二叉树T存在，Visit是对结点操作的应用函数。 // 操作结果:后序遍历T，对每个结点调用函数Visit一次且仅一次。一旦visit()失败，则操 作失败。 LeafNodes(p) // 初始条件:二叉树T存在。 // 操作结果:返回T的叶子结点数。 第六章树和二叉树 一、应用题 1．已知完全二叉树的第七层有10个叶子结点，则整个二叉树的结点数最多是多少？ 2．高度为10的二叉树，其结点最多可能为多少？ 3．任意一个有n个结点的二叉树，已知它有m个叶子结点，试证明非叶子结点有（m-1）个度为2，其余度为1。 4. 已知A[1..N]是一棵顺序存储的完全二叉树，如何求出A[i]和A[j]的最近的共同祖先？ 5．已知一棵满二叉树的结点个数为20到40之间的素数，此二叉树的叶子结点有多少个？ 6．一棵共有n个结点的树，其中所有分支结点的度均为K，求该树中叶子结点的个数。 7．设T是具有n个内结点的扩充二叉树，I是它的内路径长度，E是它的外路径长度。试利用归纳法证明E=I+2n, n>=0. 8．试证明:同一棵二叉树的所有叶子结点，在前序序列、中序序列以及后序序列中都按相同的相对位置出现（即先后顺序相同），例如前序abc，后序bca，对称序bac。 9. 由二叉树的中序序列及前序序列能唯一的建立二叉树，试问中序序列及后序序列是否也能唯一的建立二叉树，不能则说明理由，若能对中序序列DBEAFGC 和后序序列DEBGFCA构造二叉树。 10. 由一棵二叉树的前序序列和中序序列可唯一确定这棵二叉树。设一棵二叉树的前序序列为ABDGECFH，中序序列为：DGBEAFHC 。试画出该二叉树。 二、算法设计题 1. 给出算法将二叉树表示的表达式二叉树按中缀表达式输出，并加上相应的括号。 2．编程求以孩子—兄弟表示法存储的森林的叶子结点数。 3．要求二叉树按二叉链表形式存储， （1）写一个建立二叉树的算法。 （2）写一个判别给定的二叉树是否是完全二叉树的算法。 完全二叉树定义为：深度为K，具有N个结点的二叉树的每个结点都与深度为K 的满二叉树中编号从1至N的结点一一对应。此题以此定义为准。 4．假设以双亲表示法作树的存储结构，写出双亲表示的类型说明，并编写求给定的树的深度的算法。（注:已知树中结点数） #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "string.h" #include "math.h" typedef char TElemType; //定义结点数据为字符型 typedef int Status; //定义函数类型为 int 型 #define ERROR 0 #define OK 1 }BiTNode, *BiTree; Status NumJudge(char ch[20]){ //限制输入数据必须为大于零的整形 char ch1[20]; int num; while(1){ scanf("%s",ch); num=atoi(ch); // 将字符串转换为整型 itoa(num,ch1,10); //将整型转换为字符串型 if(strcmp(ch,ch1)==0&&num>0)break; else{printf(" 请输入一个大于零的整数 : ");} } return num; }//NumJudge Status InitBiTree(BiTree &T){ //构造空二叉树 T if(!(T=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode))))exit(ERROR); T->next=NULL; printf("\n\t 空二叉树构建成功 !\n\n"); return OK; }//InitBiTree Status DestroyTree(BiTree &T,BiTree t){ //销毁二叉树 if(T){ free(T);T=NULL; printf （"\t 二叉树销毁成功 !\n"）; } if(t){ DestroyTree(T,t->lchild); DestroyTree(T,t->rchild); free(t); } return OK; }//DestroyTree Status ClearBiTree(BiTree &T,int sum,int &i){ //清空二叉树 if(T){ typedef struct BiTNode{ //定义结构 体 TElemType data; // 结点数值 struct BiTNode *lchild; // 左孩子指针 struct BiTNode *rchild; // 右孩子指针 struct BiTNode *next; //下一结点指针 //若申请空间失败则退出 附件2： 北京理工大学珠海学院实验报告实验题目二叉树的定义及基本操作实验时间 一、实验目的、意义 （1）熟悉二叉链表表示的二叉树结构及其递归遍历。 （2）掌握建立二叉链表要领，深入理解递归遍历二叉链表的执行路径。 （3）根据具体问题的需要，能够设计出相关算法。 二、实验内容及要求 说明1：学生在上机实验时，需要自己设计出所涉及到的函数，同时设计多组输入数据并编写主程序分别调用这些函数，调试程序并对相应的输出作出分析；修改输入数据，预期输出并验证输出的结果，加深对有关算法的理解。 具体要求： （1）定义二叉树的链式存储结构； （2）建立一颗二叉链表表示的二叉树； （3）对其进行前序，中序，后序输出。（参见教材127页） （4）存储并写出下列表达式二叉树的前序、中序、后序输出。 - +/ a e f * b- c d 表达式二叉树1.中缀表达式（中序遍历）： a+(b*(c-d))-(e/f) 2.前缀表达式/波兰式（前序遍历）： -+a*b-cd/ef 3.后缀表达式/逆波兰式（后序遍历）： abcd-*+ef/- 引自严蔚敏《数据结构C语言版》P129 三、实验所涉及的知识点 递归函数 二叉树 四、实验记录 (调试过程及调试中遇到的问题及解决办法，其他算法的存在与实践等。) ①调试过程老是出现访问冲突的错问，通过上网查找访问冲突方面的消息，才知 道应该是指针指错地址，经过调试，最终解决了问题。 ② 调试过程中还出现了这个问题，Status CreateBiTree(BiTree T)，当这样定义时，问题就出现了，但是Status CreateBiTree(BiTree &T)这样定义就没问题了，这个想不通。 五、实验结果及分析 第6章树和二叉树 1．选择题 （1）把一棵树转换为二叉树后，这棵二叉树的形态是（）。 A．唯一的Ｂ．有多种 C．有多种，但根结点都没有左孩子Ｄ．有多种，但根结点都没有右孩子 （2）由3 个结点可以构造出多少种不同的二叉树？（） A．2 B．3 C．4 D．5 （3）一棵完全二叉树上有1001个结点，其中叶子结点的个数是（）。 A．250 B． 500 C．254 D．501 （4）一个具有1025个结点的二叉树的高h为（）。 A．11 B．10 C．11至1025之间 D．10至1024之间（5）深度为h的满m叉树的第k层有（）个结点。(1=第6章 树和二叉树 作业
第6章树和二叉树作业
二叉树的基本 操作
树和二叉树作业(一)
实验三二叉树的基本操作
作业-树和二叉树
数据结构——二叉树基本操作源代码
数据结构实验三——二叉树基本操作及运算实验报告
习题6树和二叉树.docx
二叉树基本操作经典实例
作业-树和二叉树
实验10 二叉树的基本操作
表达式用二叉树表示
中南大学数据结构与算法第6章树和二叉树课后作业答案
二叉树的基本操作实验报告
第六章-树和二叉树-作业
二叉树的基本操作完整版,包含二叉树的所有操作,凡是你想要的都在里面
二叉树的定义及基本操作
树和二叉树作业
相关主题
文本预览