数据结构
课程设计说明书题目: 遍历二叉树
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目录
一、需求分析 (2)
1.主功能模块 (2)
2.创建树模块 (2)
3.遍历树模块 (2)
二、概要设计 (3)
1.功能设计 (3)
（1）创建二叉树 (3)
（2）先序递归遍历 (3)
（3）中序递归遍历 (3)
（4）后序递归遍历 (3)
（5）先序非递归遍历 (3)
（6）中序非递归遍历 (4)
（7）后序非递归遍历 (4)
（8）层序非递归遍历 (4)
2.算法流程图 (4)
三、详细设计 (12)
1.界面设计 (12)
2.详细代码分析 (14)
（1）主模块 (14)
（2）创建树模块 (15)
（3）遍历树模块 (16)
（4）源程序清单 (16)
3.调试分析 (35)
（1）调试结果 (35)
（2）算法分析 (36)
四、心得体会 (37)
五、参考文献 (38)
一、需求分析
在现实世界层次化的数据模型中，数据与数据之间的关系纷繁复杂。其中很多关系无法使用简单的线性结构表示清楚，比如祖先与后代的关系、整体与部分的关系等。于是人们借鉴自然界中树的形象创造了一种强大的非线性结构——树。树形结构的具体形式有很多种，其中最常用的就是二叉树。而二叉树的多层次遍历遍历则是二叉树的重要内容。
本程序用Microsoft Visual C++ 6.0编写，可以实现对二叉树的多种方式的创建、采用递归和非递归等两种方式先序、中序、后序进行遍历。
1.主功能模块
通过合理的界面设计，根据提示信息，使用者可以方便快捷地运行本程序来完成创建、遍历二叉树等操作。界面美观，人性化，程序智能，安全性高。
2.创建树模块
当进入程序运行界面后，根据提示输入需要建立的二叉树，共有三种方法来创建二叉树,即：1：广义表构造法、2：先序和中序构造法、3：中序和后序构造法。建立完二叉树后自动进入下一个功能模块。
3.遍历树模块
实现对该二叉树的先序递归遍历、先序非递归遍历、中序递归遍历、中序非递归遍历、后序递归遍历、后序非递归遍历、层序非递归遍历等方式的遍历操作，并输出各遍历序列。当对该二叉树进行层序非递归遍历时，直接输出该树的逻辑结构图，以便更直观地显示其层次关系。
二、概要设计
1.功能设计
（1）创建二叉树
利用二叉树模板类，创建二叉树时产生类模板，调用类的构造函数来创建，修改二叉树的结构时，可以调用赋值语句直接把广义表转换成二叉树。相关类或函数如下：class BinaryTree;
BinaryTree();
BinaryTree
（2）先序递归遍历
若二叉树为空，则空操作；否则（1）访问根结点；（2）先序遍历左子树；（3）先序遍历右子树。相关函数如下：
void PreOrderTraverse(const BinaryTreeNode
（3）中序递归遍历
若二叉树为空，则空操作；否则（1）中序遍历左子树；（2）访问根结点；（3）中序遍历右子树。相关函数如下：
void InOrderTraverse(const BinaryTreeNode
（4）后序递归遍历
若二叉树为空，则空操作；否则（1）后序遍历左子树；（2）后序遍历右子树；（3）访问根结点。相关函数如下：
void PostOrderTraverse(const BinaryTreeNode
（5）先序非递归遍历
若二叉树为空，则空操作；否则引入栈模拟递归工作栈，初始时栈为空。相关函数如下：
void PreOrderTraverse() const;
（6）中序非递归遍历
若二叉树为空，则空操作；否则引入栈模拟递归工作栈，初始时栈为空。相关函数如下：
void InOrderTraverse() const;
（7）后序非递归遍历
若二叉树为空，则空操作；否则引入栈和标记模拟递归工作栈，初始时栈为空。相关函数如下：
void PostOrderTraverse() const;
（8）层序非递归遍历
按照树的层次从左到右访问树的结点，层序遍历用于保存结点的容器是队列。相关函数如下：
void LevelOrderTraverse() const;
2.算法流程图
图2-1 创建而二叉树
图2-2 前序递归遍历
图2-3 中序递归遍历
图2-4 后序递归遍历
图2-5 先序非递归遍历
图2-6 中序非递归遍历
图2-7 后序非递归遍历
图2-8 层序非递归遍历
三、详细设计
1.界面设计
图3-1 系统运行主界面
图3-2 创建二叉树界面
图3-3 某二叉树层序遍历界面
2.详细代码分析
（1）主模块
本模块定义了系统运行主界面的相关内容和相关操作函数，源代码如下：int main()
{
system("color A9"); //设置屏幕背景和字体颜色
cout< cout< cout< cout< cout< cout< cout< cout< cout< cout< cout< cout< if(second>=0) { cout<<"(剩"< } cout< { center("您的输入有误，请重新输入：",0); ch=getch(); cout< } BinaryTree while(1) //菜单操作无限循环 { bool mark=1; //设置重新显示所有菜单时的输出标记 switch(ch) {...} } } 本模块包括两个类——二叉树结点类、二叉树类，源代码如下： class BinaryTreeNode { private: T data; //存储该结点的数据 BinaryTreeNode BinaryTreeNode BinaryTreeNode public: BinaryTreeNode(); BinaryTreeNode(const T& t); T GetData() const; bool IsLeftChild() const; bool IsRightChild() const; BinaryTreeNode BinaryTreeNode BinaryTreeNode BinaryTreeNode BinaryTreeNode void Assign(const T& t); void SetParent(BinaryTreeNode void SetLeftChild(BinaryTreeNode void SetRightChild(BinaryTreeNode ~BinaryTreeNode(); }; class BinaryTree { private: BinaryTreeNode public: BinaryTree(); //二叉树构造函数声明 bool IsEmpty() const; //二叉树判空函数声明 BinaryTreeNode BinaryTree ~BinaryTree(); //二叉树析构函数声明 private: void NodeCounter(const BinaryTreeNode void Destroy(BinaryTreeNode int Depth(const BinaryTreeNode }; 本模块包括了各种遍历二叉树的函数，源代码如下： void LevelOrderTraverse() const; //二叉树的层序遍历(非递归)成员函数声明 void PreOrderTraverse() const; //二叉树的先序遍历(非递归)成员函数声明 void PreOrderTraverse(const BinaryTreeNode void InOrderTraverse() const; //二叉树的中序遍历(非递归)成员函数声明 void InOrderTraverse(const BinaryTreeNode void PostOrderTraverse() const; //二叉树的后序遍历(非递归)成员函数声明 void PostOrderTraverse(const BinaryTreeNode （4）源程序清单 BinaryTreeNode.h #include #include #include template class BinaryTreeNode { private: T data; //存储该结点的数据 BinaryTreeNode BinaryTreeNode BinaryTreeNode public: BinaryTreeNode(); BinaryTreeNode(const T& t); T GetData() const; bool IsLeftChild() const; bool IsRightChild() const; BinaryTreeNode BinaryTreeNode BinaryTreeNode BinaryTreeNode BinaryTreeNode void Assign(const T& t); void SetParent(BinaryTreeNode void SetLeftChild(BinaryTreeNode void SetRightChild(BinaryTreeNode ~BinaryTreeNode(); }; template BinaryTreeNode BinaryTreeNode T&t):data(t),parent(NULL),left(NULL),right(NULL){} template bool BinaryTreeNode { return (this==this->parent->GetLeftChild()); } template bool BinaryTreeNode { return (this==this->parent->GetRightChild()); } template T BinaryTreeNode { return data; } template BinaryTreeNode { return parent; } template BinaryTreeNode { return left; } template BinaryTreeNode { return right; } template BinaryTreeNode { assert(IsRightChild()); return this->parent->GetLeftChild(); } template BinaryTreeNode assert(IsLeftChild()); return this->parent->GetRightChild(); } template void BinaryTreeNode { data=t; } template void BinaryTreeNode { parent=q; } template void BinaryTreeNode left=q; } template void BinaryTreeNode right=q; } template BinaryTreeNode BinaryTree.h #include #include #include #include #include #include"BinaryTreeNode.h" //二叉树结点模板类头文件 using namespace std; const int MAX=1024; template class BinaryTree { private: BinaryTreeNode public: BinaryTree(); //二叉树构造函数声明 bool IsEmpty() const; //二叉树判空函数声明 BinaryTreeNode BinaryTree void LevelOrderTraverse() const; //二叉树的层序遍历(非递归)成员函数声明 void PreOrderTraverse() const; //二叉树的先序遍历(非递归)成员函数声明 void PreOrderTraverse(const BinaryTreeNode void InOrderTraverse() const; //二叉树的中序遍历(非递归)成员函数声明 void InOrderTraverse(const BinaryTreeNode void PostOrderTraverse() const; //二叉树的后序遍历(非递归)成员函数声明 void PostOrderTraverse(const BinaryTreeNode ~BinaryTree(); //二叉树析构函数声明 private: void NodeCounter(const BinaryTreeNode void Destroy(BinaryTreeNode int Depth(const BinaryTreeNode }; template BinaryTree template BinaryTree { Destroy(root); root=NULL; BinaryTreeNode BinaryTreeNode int top=-1,sum=0,number=0; int mark=1; for(int i=0;i { char ch=str[i]; switch(ch) { case '(': { index[++top]=p; mark=1; break; } case ')': { 内蒙古科技大学 本科生课程设计说明书 题目：数据结构课程设计 ——二叉树的遍历和应用 学生姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 2013年5月29日 内蒙古科技大学课程设计说明书 内蒙古科技大学课程设计任务书 I 内蒙古科技大学课程设计说明书 目录 内蒙古科技大学课程设计任务书..............................................................错误！未定义书签。目录....................................................................................................................................II 第一章需求分析 (3) 1.1课程设计目的 (3) 1.2任务概述 (3) 1.3课程设计内容 (3) 第二章概要设计 (5) 2.1设计思想 (5) 2.2二叉树的遍历 (5) 2.3运行界面设计 (6) 第三章详细设计 (7) 3.1二叉树的生成 (7) 3.2二叉树的先序遍历 (7) 3.3 二叉树的中序遍历 (8) 3.4二叉树的后续遍历 (8) 3.5主程序的设计 (8) 第四章测试分析 (11) 4.1二叉树的建立 (11) 4.2二叉树的先序、中序、后序遍历 (11) 第五章课程设计总结 (12) 附录：程序代码 (13) 致谢 ···········································································································错误！未定义书签。 II 目录 一、需求分析 (1) 1.主功能模块 (1) 2.创建树模块 (1) 3.遍历树模块 (1) 二、概要设计 (2) 1.功能设计 (2) （1）创建二叉树 (2) （2）先序递归遍历 (2) （3）中序递归遍历 (2) （4）后序递归遍历 (2) （5）先序非递归遍历 (2) （6）中序非递归遍历 (3) （7）后序非递归遍历 (3) （8）层序非递归遍历 (3) 2.算法流程图 (3) 三、详细设计 (11) 1.界面设计 (11) 2.详细代码分析 (13) （1）主模块 (13) （2）创建树模块 (14) （3）遍历树模块 (15) （4）源程序清单 (15) 3.调试分析 (34) （1）调试结果 (34) （2）算法分析 (35) 四、心得体会 (36) 五、参考文献 (37) 一、需求分析 在现实世界层次化的数据模型中，数据与数据之间的关系纷繁复杂。其中很多关系无法使用简单的线性结构表示清楚，比如祖先与后代的关系、整体与部分的关系等。于是人们借鉴自然界中树的形象创造了一种强大的非线性结构——树。树形结构的具体形式有很多种，其中最常用的就是二叉树。而二叉树的多层次遍历遍历则是二叉树的重要内容。 本程序用Microsoft Visual C++ 6.0编写，可以实现对二叉树的多种方式的创建、采用递归和非递归等两种方式先序、中序、后序进行遍历。 1.主功能模块 通过合理的界面设计，根据提示信息，使用者可以方便快捷地运行本程序来完成创建、遍历二叉树等操作。界面美观，人性化，程序智能，安全性高。 2.创建树模块 当进入程序运行界面后，根据提示输入需要建立的二叉树，共有三种方法来创建二叉树,即：1：广义表构造法、2：先序和中序构造法、3：中序和后序构造法。建立完二叉树后自动进入下一个功能模块。 3.遍历树模块 实现对该二叉树的先序递归遍历、先序非递归遍历、中序递归遍历、中序非递归遍历、后序递归遍历、后序非递归遍历、层序非递归遍历等方式的遍历操作，并输出各遍历序列。当对该二叉树进行层序非递归遍历时，直接输出该树的逻辑结构图，以便更直观地显示其层次关系。 南昌大学实验报告 学生姓名：李木子学号：专业班级：软工 实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：一、实验项目名称 二叉树的遍历 二、实验目的 学会链式二叉树的结构体定义，创建与前序中序后序遍历三、实验基本原理 四、主要仪器设备及耗材 电脑， 五、实验步骤 ************************************** * 链式二叉树的创建与遍历 * ************************************** ************************************** * 链式二叉树的结构体定义 * ************************************** <> <> ; { ; *; *; }; ************************************** * 链式二叉树函数声明 * ************************************** *(); (*); (*); (*); ************************************** * 链式二叉树创建函数 * ************************************** *() { ; *; (); ('') ; ('\'); { (*)(()); >; >(); >(); } ; } ************************************** * 链式二叉树递归前序遍历函数 * ************************************** (*) { () { ("\">); 数据结构课程设计报告 班级：计算机科学与技术132班 姓名：赖恒财 指导教师：董跃华 成绩： 32信息工程学院 2015 年7月8日 目录 图的最短路径算法实现 1. 需求分析 (1) 1.1 程序设计内容 (1) 1.2 设计要求 (1) 2.概要设计 (2) 3.详细设计 (2) 3.1 数据类型的定义 (2) 3.2 功能模块的设计 (2) 3.3 主程序流程 (9) 4.调试分析 (10) 4.1 问题回顾和分析 (10) 4.2.经验和体会 (11) 5.测试结果 (12) 二叉树的遍历 1.设计目的 (13) 2.需求分析 (14) 2.1课程设计的内容和要求 (14) 2.2选题的意义及背景 (14) 3.概要设计 (14) 3.1设计思想 (14) 3.2程序数据类型 (16) 3.3程序模块分析 (16) 3.3.1置空栈 (16) 3.3.2入栈 (17) 3.3.3出栈 (17) 3.3.4取栈顶操作 (17) 3.3.5判空栈 (17) 3.4函数关系： (18) 4.详细设计 (18) 4.1二叉树算法程序截图和结果 (18) 5.程序测试结果及问题分析 (19) 6.总结 (20) 参考文献 (21) 附录1 (22) 附录2 (26) 图的最短路径算法实现 ----基于floyd最短路径算法 1.需求分析 设计校园平面图，所含景点不少于8个。以图中顶点表示学校内各景点，存放景点的名称、景点介绍信息等；以边表示路径，存放路径长度信息。要求将这些信息保存在文件graph.txt中，系统执行时所处理的数据要对此文件分别进行读写操作。 1.1程序设计内容 1．从文件graph.txt中读取相应数据, 创建一个图,使用邻接矩阵表示图； 2．景点信息查询：为来访客人提供校园任意景点相关信息的介绍； 3．问路查询：为来访客人提供校园任意两个景点之间的一条最短路径。 1.2 设计要求 (1) 程序要具在一定的健壮性，即当输入数据非法时，程序也能适当地做出反应。 (2) 程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。 (3) 根据实验报告模板详细书写实验报告，在实验报告中给出校园平面图。 (4) 校园平面图中的校园景点信息保存在文件graph.txt中。 竭诚为您提供优质文档/双击可除二叉树的建立和遍历的实验报告 篇一：二叉树遍历实验报告 数据结构实验报告 报告题目：二叉树的基本操作学生班级： 学生姓名：学号： 一．实验目的 1、基本要求：深刻理解二叉树性质和各种存储结构的特点及适用范围；掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算；熟练掌握二叉树的遍历算法；。 2、较高要求:在遍历算法的基础上设计二叉树更复杂操作算法；认识哈夫曼树、哈夫曼编码的作用和意义;掌握树与森林的存储与便利。二.实验学时： 课内实验学时：3学时课外实验学时：6学时三．实验题目 1．以二叉链表为存储结构，实现二叉树的创建、遍历 （实验类型：验证型）1）问题描述：在主程序中设计一个简单的菜单，分别调用相应的函数功能：1…建立树2…前序遍历树3…中序遍历树4…后序遍历树5…求二叉树的高度6…求二叉树的叶子节点7…非递归中序遍历树0…结束2）实验要求：在程序中定义下述函数，并实现要求的函数功能：createbinTree(binTree structnode*lchild,*rchild; }binTnode;元素类型： intcreatebinTree(binTree voidpreorder(binTreevoidInorder(binTree voidpostorder(binTreevoidInordern(binTreeintleaf(bi nTree intpostTreeDepth(binTree 2、编写算法实现二叉树的非递归中序遍历和求二叉树高度。1）问题描述：实现二叉树的非递归中序遍历和求二叉树高度2）实验要求：以二叉链表作为存储结构 3)实现过程： 1、实现非递归中序遍历代码： voidcbiTree::Inordern(binTreeinttop=0;p=T;do{ while(p!=nuLL){ stack[top]=p;;top=top+1;p=p->lchild;}; 《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。 二叉树递归遍历数据结构实验报告 一、引言 二叉树是一种简单而重要的树形结构，在计算机科学领域中被广泛应用。它具有良好的动态性能和数据组织能力，递归遍历是二叉树最基本的 操作之一、本次实验旨在通过编程实现二叉树的递归遍历算法，并对实验 结果进行分析和总结。 二、实验目的 1.掌握二叉树的基本概念和操作方法； 2.熟悉递归算法的实现过程； 3.实践二叉树的递归遍历算法。 三、实验原理 1.二叉树的概念 二叉树是一种树形结构，其中每个节点最多有两个子节点，被分为左 子树和右子树。树中每个节点最多有一个父节点，除了根节点没有父节点。二叉树的递归定义： （1）空树是一个二叉树； （2）一棵非空二叉树由根节点和左子树、右子树组成。 2.二叉树的递归遍历 二叉树的遍历方式分为三种：前序遍历、中序遍历和后序遍历。其定 义如下： （1）前序遍历：根节点->左子树->右子树； （2）中序遍历：左子树->根节点->右子树； （3）后序遍历：左子树->右子树->根节点。 四、实验过程 1.定义二叉树的数据结构和相关操作方法 首先，我们需要定义二叉树的节点结构，包含数据域和左右子节点指针域。然后，可定义插入节点、删除节点等操作方法。 2.实现递归遍历算法 （1）前序遍历 前序遍历的流程为：先访问根节点，再前序遍历左子树，最后前序遍历右子树。通过递归调用即可实现。 伪代码如下： ``` void preOrder(Node* root) if (root != NULL) cout << root->data; preOrder(root->left); preOrder(root->right); } 数据结构二叉树遍历实验报告 正文： ⒈引言 本实验旨在通过实现二叉树的遍历算法，加深对数据结构中二叉树的理解，并验证算法的正确性和效率。 ⒉实验设备与环境 ⑴实验设备：一台配置较高的计算机。 ⑵实验环境：编程语言为C++，编译器为GCC。 ⒊实验内容 ⑴前序遍历 前序遍历是指先访问根节点，然后依次递归遍历左子树和右子树。在实验中，我们将实现前序遍历算法，并通过测试样例验证算法的正确性。 ⑵中序遍历 中序遍历是指先递归遍历左子树，然后访问根节点，最后递归遍历右子树。我们将实现中序遍历算法，并进行测试。 ⑶后序遍历 后序遍历是指先递归遍历左子树和右子树，最后访问根节点。我们将实现后序遍历算法，并进行测试。 ⒋实验步骤 ⑴数据结构设计 设计二叉树的数据结构，包括节点定义和树的基本操作（如插入节点、删除节点等）。 ⑵前序遍历算法实现 根据前序遍历的定义，编写算法实现前序遍历。 ⑶中序遍历算法实现 根据中序遍历的定义，编写算法实现中序遍历。 ⑷后序遍历算法实现 根据后序遍历的定义，编写算法实现后序遍历。 ⑸实验验证 针对设计的算法，编写测试样例并进行运行。验证算法的正确性和效率。 ⒌实验结果与分析 ⑴前序遍历实验结果 列出前序遍历算法在不同测试样例下的输出结果，并进行分析。 ⑵中序遍历实验结果 列出中序遍历算法在不同测试样例下的输出结果，并进行分析。 ⑶后序遍历实验结果 列出后序遍历算法在不同测试样例下的输出结果，并进行分析。 ⒍结论 通过本次实验，我们成功实现了二叉树的各种遍历算法，并进 行了验证。根据实验结果，我们可以得出以下结论：（结论内容根 据实际情况进行撰写） ⒎附件 本文档附带相关实验代码。 ⒏法律名词及注释 ⑴法律名词1： 注释：是的缩写，指。 ⑵法律名词2： 注释：是的缩写，指。 （根据实际情况，在此添加更多的法律名词及其注释） 二叉树的遍历实验报告 二叉树的遍历实验报告 引言： 二叉树是一种常见的数据结构，它由节点和连接节点的边组成。在实际应用中，我们经常需要对二叉树进行遍历，以便对其中的节点进行访问和操作。本次实 验旨在探索二叉树的遍历算法，并通过实验验证其正确性和效率。 一、二叉树的定义和基本操作 二叉树是一种特殊的树结构，每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点 和右子节点。根据节点的访问顺序，二叉树的遍历可以分为前序遍历、中序遍 历和后序遍历三种方式。前序遍历是指先访问根节点，然后按照左子树、右子 树的顺序递归地进行遍历；中序遍历是指先按照左子树、根节点、右子树的顺 序递归地进行遍历；后序遍历是指先按照左子树、右子树、根节点的顺序递归 地进行遍历。 二、实验设计和方法 为了验证二叉树的遍历算法的正确性和效率，我们设计了以下实验方案： 1. 构建二叉树：我们首先构建一个具有一定规模的二叉树，以模拟实际应用中 的情况。为了方便起见，我们选择随机生成一棵二叉树，并确保其结构合理。2. 实现遍历算法：我们根据前文所述的遍历方式，实现了相应的遍历算法。在 实现过程中，我们考虑到了递归和迭代两种方式，并分别进行了实验比较。 3. 遍历实验：我们使用不同规模的二叉树进行遍历实验，并记录遍历的结果和 所花费的时间。通过对比不同规模下不同遍历方式的结果和时间，我们可以评 估遍历算法的效率和准确性。 三、实验结果和分析 在实验中，我们构建了一棵具有1000个节点的二叉树，并分别使用前序、中序和后序遍历算法进行遍历。通过实验结果的比较，我们得出以下结论： 1. 遍历结果的正确性：无论是前序、中序还是后序遍历，我们都能够正确地访问到二叉树中的每个节点。这表明我们所实现的遍历算法是正确的。 2. 遍历算法的效率：在1000个节点的二叉树中，我们发现中序遍历算法的执行时间最短，后序遍历算法的执行时间最长，前序遍历算法的执行时间居中。这是因为中序遍历算法在访问节点时可以尽可能地减少递归次数，而后序遍历算法需要递归到最深层才能返回。因此，在实际应用中，我们可以根据具体情况选择最适合的遍历方式。 四、结论和展望 通过本次实验，我们验证了二叉树的遍历算法的正确性和效率。我们发现中序遍历算法在大部分情况下具有最高的执行效率，而前序和后序遍历算法则根据具体情况选择使用。在未来的研究中，我们可以进一步探索其他遍历算法的性能，以及优化现有算法的实现。此外，我们还可以将二叉树的遍历应用到更广泛的领域，如图像处理、自然语言处理等，以提高相关应用的效率和准确性。总结： 本次实验通过构建二叉树和实现遍历算法，验证了二叉树的遍历算法的正确性和效率。我们发现中序遍历算法具有较高的执行效率，而前序和后序遍历算法则根据具体情况选择使用。通过进一步研究和应用，我们可以进一步优化遍历算法，提高相关应用的性能。二叉树的遍历是计算机科学中的重要问题，对于理解和应用其他数据结构和算法也具有重要意义。 实验报告 课程：数据结构课程设计设计题目：二叉树遍历及应用学号: 班级：软件11k1 姓名: 南方小羊 指导教师：刘军 二叉树的遍历 1、问题描述 利用先序遍历建立一棵二叉树，并分别用前序、中序、后序遍历该二叉树 2、节点形式 Lchild data Rchild 3、说明 (1)输入数据：1，2，3，0，0，4，0，0，5，0，0其中“0”表示空子树。 (2)输出数据： 先序：1，2，3，4，5 中序：3，2，4，1，5 后序：3，4，2，5，1 二叉树的应用 1、问题描述 运用二叉树的遍历的算法，编写算法分别实现如下功能。 (1)求出二叉树中的结点的总数。 (2)求出二叉树中的叶子数目。 (3)求出二叉树的深度。 运用上题所建立的二叉树，求出其结点总数、叶子数目、深度，最后释放所有结点。 二叉树结点结构中包数据域（data），指针域（*lchild，*rchild）。结点结构的代码如下： typedef struct tree { int data; struct tree *lchild,*rchild; }*bitree; 本实例使用的是二叉树，首先建立头结点，并且保存数据，然后根据递归方法，分别建立其左右孩子结点，且左右孩子结点的指针域指向空。 先序递归遍历时，输出第一个根结点数据，然后分别遍历左子树再遍历右子树，中序遍历，先访问根结点的左子树输出数据，再输出根结点的数据，再访问右子树，后序遍历先访问根结点的右子树，再访问根结点，再访问左子树输出。 统计二叉树叶子的个数可以看成一个遍历问题，访问一个结点，判断该结点是否为叶子，如果是将叶子树加1，可以采用任何遍历实现，求二叉树的深度是假设根结点为第一层的结点，所有K层结点的左右孩子在K+1层，所以可以通过先序遍历计算二叉树中每个结点的层数，其中最大的就是二叉树的深度。 数据构造之二叉树 实验报告 题目:二叉树的遍历和子树交换 指导教师:杨政宇 班级：通信1202 姓名:徐江 学号：0909121127 需求分析 1.演示程序分别用多种遍历算法遍历二叉树并把数据输出。 2.输入字符序列，递归方式建立二叉树。 3.在演示过程序中，用户敲击键盘，输入数据，即可看到数据的输出。 4.实现链式存储的二叉树的多种遍历算法。 遍历算法包括： a)中序递归遍历算法、前序递归遍历算法【选】 b)中序遍历非递归算法 c)先序或后序遍历非递归算法 d)建立中序线索，并进展中序遍历和反中序遍历 6.设计一个测试用的二叉树并创立对应的内存二叉树，能够测试自己算法的边界(包括树节点数为0、1以及>1 的不同情形)。 7.测试数据：输入数据：-+a *b -c d -e f 概要设计 说明：本程序在递归调用中用到了链表，在非递归调用时用到了栈。 1.栈的抽象数据类型 ADT Stack{ 数据对象：D={a i|a i∈char,i=1,2,3……..} 数据关系：R={< a i-1,a i >| a i-1,a i∈D,i=2,3…..} 根本操作： InitStack〔&S〕 操作结果：构造一个空栈 StackEmpty( S ) 初始条件：栈S已存在。 操作结果：假设S为空栈，那么返回OK，否那么返回ERROR。 Push( &S, e ) 初始条件：栈S已存在。 操作结果：插入元素e为新的栈顶元素。 Pop( &S, &e ) 初始条件：栈S已存在且非空。 操作结果：删除S的栈顶元素，并用e返回其值。 GetTop( S, &e ) 初始条件：栈S已存在且非空。 操作结果：用e返回S的栈顶元素。 } [精品]【数据结构】二叉树实验报告二叉树实验报告 一、实验目的： 1.掌握二叉树的基本操作； 2.理解二叉树的性质； 3.熟悉二叉树的广度优先遍历和深度优先遍历算法。 二、实验原理： 1.二叉树是一种树形结构，由n(n>=0)个节点组成； 2.每个节点最多有两个子节点，称为左子节点和右子节点； 3.二叉树的遍历分为四种方式：前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。 三、实验环境： 1.编程语言：C++； 2.编译器：Dev-C++。 四、实验内容： 1.定义二叉树节点结构体： struct BinaryTreeNode { int data; // 节点数据 BinaryTreeNode *leftChild; // 左子节点指针 BinaryTreeNode *rightChild; // 右子节点指针 }; 2.初始化二叉树： queue q.push(root); int i = 1; // 创建子节点 while (!q.empty() && i < length) { BinaryTreeNode *node = q.front(); q.pop(); if (data[i] != -1) // 创建左子节点 { BinaryTreeNode *leftChild = new BinaryTreeNode; leftChild->data = data[i]; leftChild->leftChild = nullptr; leftChild->rightChild = nullptr; node->leftChild = leftChild; q.push(leftChild); } i++; if (data[i] != -1) // 创建右子节点 { BinaryTreeNode *rightChild = new BinaryTreeNode; rightChild->data = data[i]; rightChild->leftChild = nullptr; rightChild->rightChild = nullptr; node->rightChild = rightChild; q.push(rightChild); } 实验5：树（二叉树）（采用二叉链表存储） 一、实验项目名称 二叉树及其应用 二、实验目的 熟悉二叉树的存储结构的特性以及二叉树的基本操作。 三、实验基本原理 之前我们都是学习的线性结构，这次我们就开始学习非线性结构——树。线性结构中结点间具有唯一前驱、唯一后继关系，而非线性结构中结点的前驱、后继的关系并不具有唯一性。在树结构中，节点间关系是前驱唯一而后继不唯一，即结点之间是一对多的关系。直观地看，树结构是具有分支关系的结构（其分叉、分层的特征类似于自然界中的树）。 四、主要仪器设备及耗材 Window 11、Dev-C++5.11 五、实验步骤 1.导入库和预定义 2.创建二叉树 3.前序遍历 4.中序遍历 5.后序遍历 6.总结点数 7.叶子节点数 8.树的深度 9.树根到叶子的最长路径 10.交换所有节点的左右子女 11.顺序存储 12.显示顺序存储 13.测试函数和主函数 对二叉树的每一个操作写测试函数，然后在主函数用while+switch-case的方式实现一个带菜单的简易测试程序，代码见“实验完整代码”。 实验完整代码： #include 数据结构课程设计报告 姓名 班级 学号 指导老师 一、课程设计目的 培养学生用学到的书本知识解决实际问题的能力；培养实际工作所需要的动手能力；培养学生以科学理论和工程上能力的技术，规X地开发大型、复杂、高质量的应用软件和系统软件具有关键性作用；通过课程设计的实践，学生可以在程序设计方法、上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。 二、课程设计要求 1)学生必须仔细阅读《数据结构》课程设计方案，认真主动完成课程设计的要求。有问题及时主动通过各种方式与教师联系沟通。 2)学生要发挥自主学习能力，充分利用时间，安排好课程设计的时间计划，并在课程设计过程中不断检测自己的计划完成情况，及时向教师汇报。 3)课程设计按照教学计划需要一周时间完成，一周中每天至少要上两小时的上机来调试C或C++语言设计的程序，总共至少要上机调试程序10小时。属教师安排上机时间学生不得缺席。 三、课程设计内容 二叉树的中序、前序、后序的递归、非递归遍历算法，层次序的非递归遍历算法的实现，应包含建树的实现。 四、课程设计原理 1. 设计思想 以广义表格式输入一个二叉树，将其接收至一维数组中，利用栈结构建立二叉链表树；通过先、中、后访问根结点递归算法遍历二叉树；利用栈结构依次将结点入栈、出栈实现二叉树的非递归遍历算法；利用队列的入队、出队操作实现二叉树的层次遍历。 例如：a(c(,d)，f(g,))建立如下图所示二叉树。 2. 数据结构 typedef BTREENODEPTR elemtype; 1)队列数据类型定义 typedef struct{ elemtype *elem; int front,rear; int size; }SqQueue; 2)栈数据类型定义 typedef struct stack_tag{ 一 、实验目的和要求 (1)掌握树的相关概念，包括树、节点的度、树的度、分支节点、叶子节点、孩子节点、双亲节 点、树的深度、森林等定义。 (2)掌握树的表示，包括树形表示法、文氏图表示法、凹入表示法和括号表示法等。 (3)掌握二叉树的概念，包括二叉树、满二叉树和完全二叉树的定义。 (4)掌握二叉树的性质。 (5)重点掌握二叉树的存储结构，包括二叉树顺序存储结构和链式存储结构。 (6)重点掌握二叉树的基本运算和各种遍历算法的实现。 (7)掌握线索二叉树的概念和相关算法的实现。 (8)掌握哈夫曼树的定义、哈夫曼树的构造过程和哈夫曼编码的产生方法。 (9)掌握并查集的相关概念和算法。 (10)灵活运用二叉树这种数据结构解决一些综合应用问题。 二、实验内容 注：二叉树b 为如图7-123所示的一棵二叉树 图7-123+ 实验7.1 编写一个程序algo7-1.cpp,实现二叉树的各种运算，并在此基础上设计一个程序 exp7-1.cpp 完成如下功能： (1)输出二叉树b ; (2)输出H 节点的左、右孩子节点值； (3)输出二叉树b 的深度； (4)输出二叉树b 的宽度； (5)输出二叉树b 的节点个数； (6)输出二叉树b 的叶子节点个数。 实验7.2设计一个程序exp7-2.cpp,实现二叉树的先序遍历、中序遍历和后序遍历和非递归算法， 以及层次变量里的算法。并对图7-123所示的二叉树b 给出求解结果。 b+ A C F G I K L+ N M+ E+ Hd J D ₄ B 臣1607-1.CPP if(b?-HULL) re3P4+; Qu[rear]-p-b; Qu[rear].1no=1; while(reart=front) { Front++; b=Qu[front]-P; lnum-Qu[front].1no; if(b->Ichildt=NULL) rpar+t; Qu[rear]-p=b->1child; Qu[rear].Ino-lnun+1; if(D->rch11d?=NULL)1/根结点指针入队 //根结点的层次编号为1 1/队列不为空 1/队头出队 1/左孩子入队 1/右孩子入队 redr+t; qu[rear]-p=b->rchild; Qu[rear].1no-lnun*1; } } nax-0;lnun-1;i-1; uhile(i<=rear) { n=0; whdle(i<=rear ge Qu[1].1no==1num) n+t;it+; Inun-Qu[i].1n0; if(n>max)nax=n; } return max; 田1607-1.CPP return max; } else return o; 口× int Modes(BTNode *D) //求二叉树D的结点个数 int nun1,nun2; if(b==NULL) returng, else if(b->ichild==NULL&D->rchild==NULL) return 1; else { num1-Hodes(b->Ichild); num2=Nodes(b->rchild); return(num1+nun2+1); LeafNodes(BINode *D) //求二叉树p的叶子结点个数 int num1,num2; 1f(D==NULL) return 0; else if(b->1chi1d==NULLc& b->rch11d==NULL) return 1; else { num1-LeafModes(b->lchild); num2=LeafNodes(b->rchild); return(nun1+nun2); int 《数据结构》实验报告 ◎实验题目:创办并遍历二叉树 ◎实验目的：熟悉二叉树积蓄结构，熟悉二叉树的三种遍历方法，并能用非递归的方法建 立并且遍历二叉树。 ◎实验内容：用先序和中序建立二叉树，用后序遍历并输出二叉树，要求算法非递归。 一、需求剖析 该程序用非递归的方法，利用先序和中序建立二叉树，今后用后序遍历的方法输出二叉树的元素。 1、输入的形式和输入值的范围； 程序运行时输入二叉树的先序和中序序列，为字符型元素。 2、输出的形式； 运行结果为输出二叉树的后序序列，亦为字符型元素。 3、程序所能达到的功能； 本程序可以建立一个二叉树积蓄结构，并且接见其结点元素。 4、测试数据： 输入：先序：abcde 中序：edcba 输出：后序：edcba 二大纲设计 1.本程序中第一需定义二叉树的节点种类，节点为一个含有数据与和指针域的结构体。 2.其次，本程序中需要用两个栈，一个用来存放指针，一个用来存放数组元素的下标。 3.主程序中，分别输入两个字符串，作为二叉树的先序和中序序列；两个子函数分别实现创办二叉树和后序遍历输出二叉树的功能。而在子函数中还调用了比方出栈入栈等子函数。 三详细设计 1.?定义二叉树节点种类 structnode { chardata; structnode*lchild; structnode*rchild; }BTree;? 2.定义两个栈的种类 structsnode { inttop; inta[MAX]; }; structsnode1 { inttop; structnode*c[MAX]; }; 3．主函数 voidmain() { chara[MAX]={0}; charb[MAX]={0}; charc=0,d=0; inti=0,j=0; structnode*g; snodes; snode1s4,s1; Initstack(&s); Initstack1(&s4); Initstack1(&s1); printf("请输入先序序列:\n"); while(c!='\n') { c=getchar(); a[i]=c; i++; } printf("请输入中序序列:\n"); while(d!='\n') { d=getchar(); b[j]=d; j++; } g=create(&s,&s1,a,b); printf("遍历输出后序序列:\n"); visit(&s4,g); printf("\n"); } 4.子函数一，创办二叉树 structnode*create(snode*s,snode1*s1,chara[MAX],charb[MAX]) { inti=1,num,x; structnode*p,*q,*r,*root; p=(structnode*)malloc(sizeof(BTree)); 二叉树的遍历实验报告 一、需求分析 在二叉树的应用中，常常要求在树中查找具有某种特征的结点，或者对树中全部结点逐一进行某种处理，这就是二叉树的遍历问题。 对二叉树的数据结构进行定义，建立一棵二叉树，然后进行各种实验操作。 二叉树是一个非线性结构，遍历时要先明确遍历的规则，先访问根结点还时先访问子树，然后先访问左子树还是先访问有右子树，这些要事先定好，因为采用不同的遍历规则会产生不同的结果。本次实验要实现先序、中序、后序三种遍历。 基于二叉树的递归定义，以及遍历规则，本次实验也采用的是先序遍历的规则进行建树的以及用递归的方式进行二叉树的遍历。 二、系统总框图 三、各模块设计分析 （1）建立二叉树结构 建立二叉树时，要先明确是按哪一种遍历规则输入，该二叉树是按你所输入的遍历规则来建立的。本实验用的是先序遍历的规则进行建树。 二叉树用链表存储来实现，因此要先定义一个二叉树链表存储结构。因此要先定义一个结构体。此结构体的每个结点都是由数据域data 、左指针域Lchild 、右指针域Rchild 组成，两个指针域分别指向该结点的左、右孩子，若某结点没有左孩子或者右孩子时，对应的指针 域就为空。最后，还需要一个链表的头指针指向根结点。 要注意的是，第一步的时候一定要先定义一个结束标志符号，例如空格键、＃等。当它遇到该标志时，就指向为空。 建立左右子树时，仍然是调用create（）函数，依此递归进行下去，直到遇到结束标志时停止操作。 （2）输入二叉树元素 输入二叉树时，是按上面所确定的遍历规则输入的。最后，用一个返回值来表示所需要的结果。 （3）先序遍历二叉树 当二叉树为非空时，执行以下三个操作：访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。 （4）中序遍历二叉树 当二叉树为非空时，程序执行以下三个操作：访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。 （5）后序遍历二叉树 当二叉树为非空时，程序执行以下三个操作：访问根结点、先序遍历左子树、先序遍历右子树。 （6）主程序 需列出各个函数，然后进行函数调用。 四、各函数定义及说明 因为此二叉树是用链式存储结构存储的，所以定义一个结构体用以存储。 typedef struct BiTNode { char data; struct BiTNode *Lchild; struct BiTNode *Rchild; }BiTNode,*BiTree; （1）主函数main（） 主程序要包括：定义的二叉树T、建树函数create（）、先序遍历函数Preorder（）、中序遍历函数Inorder（）、后序遍历函数Postorder（）。 （2）建树函数Create（） 定义一个输入的数是字符型的，当ch为空时，T就为空值，否则的话就分配空间给T，T就指向它的结点，然后左指针域指向左孩子，右指针指向右孩子，若还有，继续调用Create（），依次循环下去，直到ch遇到空时，结束。 最后要返回建立的二叉树T。 （3）先序遍历函数Preorder（） 根据先序遍历规则，当T为非空时，先输出结点处的数据，指针指向左、右孩子，依次进行下去。 (4) 中序遍历函数Inorder（） 根据中序遍历规则，当T为非空时，先左指针指向左孩子数据，然后输出结点处的数据，再右指针指向右孩子，依次进行下去。 （5）后序遍历函数Postorder（） 根据后序遍历规则，当T为非空时，先右指针指向右孩子，然后左指针指向左孩子，最后输出结点处的数据，依次进行下去。 五、使用说明 《二叉树的遍历》说课稿 09级计科系（1）班高怡 20091081140 尊敬的各位老师： 大家好！我说课的内容是数据结构（C语言版）第六章《树和二叉树》中二叉树的遍历的内容。我将要从教材、教学目标、教学重难点、教学方法、教学准备、教学过程等六个方面进行详细阐述。我对本课进行了如下设计： 一、教材分析 二叉树的遍历是二叉树中重要内容，《二叉树的遍历》是数据结构（C语言版）教材第六章第三节的内容，在此之前，学生已学习了二叉树的定义和性质，这为过渡到本节的学习起着铺垫作用。在二叉树的一些应用中，为了在树中查找具有某种特性的结点，或者对树中全部结点逐一进行某种处理，就提出了二叉树的遍历，这样能够对二叉树的结点进行更快更好的处理。 二、学情分析 作为职业中学的学生，比起高中初中的学生来说更加不爱学习，但是他们又有一定的不同，因为他们学的是专业技术，并且能够及时的开展实践，所以从这一方面说，他们又占有一定的优势。对于所学的知识他们能够更好的学以致用，这对他们掌握知识是有一定帮助的。 三、教学目标 1、知识目标：理解并掌握二叉树的三种遍历方法，并且能够准确的对二叉树进行三种遍历，能够根据给出的先序和后序正确还原一颗二叉树。 2、能力目标：培养学生自主学习，举一反三的能力。 3、情感目标：提高学生的分析问题和解决问题的能力。 四、教学重难点 重点： 1、学习理解二叉树的先序遍历。 2、通过对二叉树先序遍历的学习自己学会二叉树的中序和后序遍历。 3、根据给出的二叉树前序和中序遍历成功还原一颗二叉树。 难点：先序遍历、中序遍历、后序遍历的定义的理解和运用。 五、教法分析 主要采用讲授法，教练法，讨论法，范例教学法。采用例子引导，边讲边练，小组讨论的方法教学。 六、学法分析 学生跟着老师，逐步理解，并自己学会分析，学会运用。在课堂上边学边练，当堂掌握所学知识。 七、教学准备 黑板，粉笔。 湖南涉外经济学院 课程设计报告 课程名称：数据结构 报告题目：二叉树的基本操作 学生姓名：肖琳桂、康政、张小东、张帆所在学院：信息科学与工程学院 专业班级：软工本1402 学生学号：1、02、14、08 扌旨导教师：_________ 李春庭 2015年12月31日课程设计任务书 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计 周3---周5 :程序设计及程序编码 第18周： 周1---周3 :程序调试 周4---周5 :验收答辩 摘要 本课程设计主要说明如何在C++编程环境下实现二叉树的遍历，遍历方式包括：二叉树的先序遍历、中序遍历、后序遍历，层次遍历等四种遍历方式。同时，此次课程设计还包括了求二叉树深度和结点个数，结点的孩子信息，以及对文件的操作，用文件读取的方式实现对二叉树的建立。以通过此次课程设计，使学生充分掌握树的基本操作，以及对线性存储结构的理解。同时，在对树的遍历的操作过程中，同样是运用递归的方式实现遍历，在对树实现层次操作的时候，要求用循环队列的操作方式来实现层次遍历。此次课程设计对数据结构内容综合性的运用的要求较高。 关键词：二叉树，先序遍历，中序遍历，后序遍历，层次遍历，节点，线性存储, 节点的孩子信息 目录 课程设计任务书 (2) 一、需求分析 (5) 1．问题描述 (5) 2．功能要求 (5) 二、概要设计 (6) 1. 总体设计图 (6) 2. 数据结构设计 (6) 3. 算法设计 (6) 4. 主要模块及模块之间的关系 (7) 三、详细设计 (7) 1. 结构体（或类）设计 (7) 2. 主要模块实现的流程图 (7) 3. 算法设计 (9) 四、测试运行 (10) 1．登录和主界面运行效果图 (10) 2．运行说明 (10) 3. 运行效果图 (10) 五、结论与心得 (11) 1. 总体评价 (11) 2. 所做的工作及体会 (11) 六、程序附录（源代码） (15) 七、参考文献 (17)二叉树的遍历和应用
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数据结构课程设计报告-最短路径算法-二叉树的三种遍历
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