数据结构课程设计(二叉树的基本操作)资料

重庆大学城市科技学院

课程设计报告

二叉树的基本操作

学院：电气信息学院

专业：软件工程

年级： 2011 姓名：

班级： 01 学号： 20110286 成绩：

完成时间： 2013年1月2日

指导教师：

目录

一、需求分析 (3)

二、概要设计 (3)

三、详细设计 (4)

四、调试结果 (11)

五、课程设计总结 (11)

一、需求分析

二叉树形象地说即树中每个节点最多只有两个分支，它是一种重要的数据类型。可以运用于建立家谱，公司所有的员工的职位图，以及各种事物的分类和各种机构的职位图表等。

二叉树是通过建立一个链式存储结构，达到能够实现前序遍历，中序遍历，后序遍历。以及能够从输入的数据中得知二叉树的叶子结点的个数，二叉树的深度。在此，二叉树的每一个结点中必须包括：值域，左指针域，右指针域。演示程序以用户与计算机对话的方式进行，即在计算机终端上显示提示信息后，由用户在键盘上输入相应动作的序号和相应的输入数据。

1.1课程设计任务及要求

(1)按先序次序输入二叉树中结点的值,构造二叉链表表示的二叉树t；

(2)对二叉树t作先序、中序、后序遍历的递归算法,输出结果；

(3)计算二叉树t的深度,输出结果；

(4)计算二叉树t的叶子结点个数

1.2课程设计思想

本次课程设计中，用到的主要知识就是递归思想，着重体会递归的思想。建立二叉树采用先序次序插入的方式。对二叉树进行遍历时采用递归函数的方式。求二叉树的深度及叶子结点个数均采用递归方式。

二、概要设计

2.1对程序中定义的核心数据结构及对其说明：

typedef struct BiTNode

{

char data;

struct BiTNode *lchild,*rchild;

}BiTNode,*BiTree;

在开头定义了二叉树的链式存储结构，此处采用了每个结点中设置三个域，即值域，左指针域和右指针域。

2.2 程序模块及其功能：

本程序分为：7大模块。二叉树的建立链式存储结构、前序遍历、中序遍历、后序遍历、求叶子结点的个数计算、中序遍历、后序遍历、深度、主函数。

1、二叉树的建立链式存储结构；首先typedef struct BiTNode：定义二叉树的链式存储结构，此处采用了每个结点中设置三个域，data：即值域，*lchild：左指针域和rchild：右指针域。

2、二叉树的前序遍历；利用二叉链表作为存储结构的前序遍历：先访问根结点，再依次访问左右子树。

3、二叉树的中序遍历；利用二叉链表作为存储结构的中序遍历：先访问左子数，再访问根结点，最后访问右子树。

4、二叉树的后序遍历；利用二叉链表作为存储结构的前序遍历：先访问左右子树，再访问根结点。

5、求二叉树的深度：首先判断二叉树是否为空，若为空则此二叉树的深度为0。否则，就先别求出左右子树的深度并进行比较，取较大的+1就为二叉树的深度。

6、二叉树的求叶子结点的个数计算；先分别求得左右子树中各叶子结点个数，再计算出两者之和即为二叉树的叶子结点数。

7、主函数。主函数中分别调用各函数。

三、详细设计

3.1存储结构的建立由递归函数实现

具体函数为：

typedef struct bitnode

{

telemtype data;

struct bitnode *lchild,*rchild;

}bitnode ,*bitree;

bitree createbitree(bitree t)

{

char ch;

scanf("%c",&ch);

if(ch=='#') t=NULL;

else

{

if(!(t=(bitnode *)malloc(sizeof(bitnode)))) exit(overflow);

t->data=ch;

t->lchild=createbitree(t->lchild);

t->rchild=createbitree(t->rchild);

}

return t;

}

在创建的二叉树中，左右孩子都为字符型。

char的作用是输入n个任意的字符，而且在输入n个字符后，必须输入n+1个'0'，才能得到本程序所有能够实现的功能。t=Null是将二叉树置空。

if(!(t=(bitnode *)malloc(sizeof(bitnode))))，采用动态申请新结点的方式，不仅实现起来方便，而且还节省大量的存储空间。

t->data=ch;值域

t->lchild=createbitree(t->lchild);

t->rchild=createbitree(t->rchild);

将二叉树中的每一个结点设置为：值域，左指针域，右指针。

这一小段程序实现了二叉树的置空，二叉树的建立，二叉树的存储。

3.2前序遍历：先访问根结点，再访问左子树，最后访问右子树。

具体函数为：

void preordertraverse(bitree t)

{

if(t)

{

printf("%c",t->data);

preordertraverse(t->lchild);

preordertraverse(t->rchild);

}

}