《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)--二叉樹的遍歷(總18頁(yè)).docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)--二叉樹的遍歷(總18頁(yè)).docx（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、摘要針對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中許多關(guān)系復(fù)雜的數(shù)據(jù)，如人類社會(huì)的家譜，各種社會(huì)組織機(jī)構(gòu),博弈交通等復(fù)雜事物或過程以及客觀世界中廣泛存在的具有分支關(guān)系或?qū)哟翁匦缘膶?duì)象如操作系統(tǒng)的文件構(gòu)成、人工智能和算法分析的模型表示以及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的信息組織形式等，用線性結(jié)構(gòu)難以把其中的邏輯關(guān)系表達(dá)出來，必須借助于數(shù)和圖這樣的非線性結(jié)構(gòu)，因此在以模擬客觀世界問題，解決客觀世界問題為主要任務(wù)的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中樹型結(jié)構(gòu)是信息的一種重要組織形式，樹有著廣泛應(yīng)用。在樹型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中又以二叉樹最為常用。二叉樹是一種非常重要的非線性結(jié)構(gòu)，所描述的數(shù)據(jù)有明顯的層次關(guān)系，其中的每個(gè)元素只有一個(gè)前驅(qū)，二叉樹是最為常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的實(shí)際應(yīng)用非常廣泛

2、，二叉樹的遍歷方式有三種，前序遍歷，中序遍歷，后序遍歷，先序遍歷的順序?yàn)椋篘LR先根結(jié)點(diǎn)，然后左子樹，右子樹；中序遍歷順序?yàn)?；LNR先左子樹，然后根結(jié)點(diǎn)，右子樹；后序遍歷順序?yàn)椋篖RN先左子樹，然后右子樹，根結(jié)點(diǎn)。由前序和中序遍歷，有中序和后序遍歷序列可以唯一確定一棵二叉樹。對(duì)于給幾個(gè)數(shù)據(jù)的排序或在已知的幾個(gè)數(shù)據(jù)中進(jìn)行查找，二叉樹均能提供一種十分有效的方法，比如在查找問題上，任何借助于比較法查找長(zhǎng)度為的一個(gè)序表的算法，都可以表示成一株二叉樹。反之，任何二叉樹都對(duì)應(yīng)一個(gè)查找有序表的有效方法根據(jù)樹的數(shù)學(xué)理論，對(duì)于算法分析的某些最有啟發(fā)性的應(yīng)用，是與給出用于計(jì)算各種類型中不同樹的數(shù)目的公式有關(guān)的。本

3、文對(duì)二叉樹以及二叉樹的各種功能做介紹以及寫出一些基本的程序，讓我們對(duì)二叉樹的理解有更好的效果。關(guān)鍵詞：二叉樹的遍歷；左子樹；右子樹；遞歸I目錄1.問題概述31.1問題描述31.2需求分析31.3設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求31.4流程圖及結(jié)構(gòu)圖32.概要設(shè)計(jì)32.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：32.2源程序代碼33.調(diào)試分析33.1調(diào)試中的問題34.測(cè)試結(jié)果3總結(jié)3參考文獻(xiàn)3181.問題概述1.1問題描述創(chuàng)建二叉樹并遍歷基本要求：該程序集成了如下功能：（1）二叉樹的建立（2）遞歸和非遞歸先序，中序和后序遍歷二叉樹（3）按層次遍歷二叉樹（4）交換二叉樹的左右子樹（5）輸出葉子結(jié)點(diǎn)（6）遞歸和非遞歸計(jì)算葉子結(jié)點(diǎn)的數(shù)目1.2需

4、求分析分先序遍歷，中序遍歷和后序遍歷三種情況考慮。1. 先序遍歷，當(dāng)二叉樹非空時(shí)按以下順序遍歷，否則結(jié)束操作：1 訪問根結(jié)點(diǎn)；2 按先序遍歷規(guī)則遍歷左子樹；3 按先序遍歷規(guī)則遍歷右子樹；2. 中序遍歷，當(dāng)二叉樹非空時(shí)按以下順序遍歷，否則結(jié)束操作：1 按中序遍歷規(guī)則遍歷左子樹；2 訪問根結(jié)點(diǎn)；3 按中序遍歷規(guī)3遍歷右子樹。3. 后序遍歷，當(dāng)二叉樹非空時(shí)按以下順序遍歷，否則結(jié)束操作：1 按后序遍歷規(guī)則遍歷左子樹；2 按后序遍歷規(guī)則遍歷右子樹；3 訪問根結(jié)點(diǎn)。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求對(duì)任意給定的二叉樹（頂點(diǎn)數(shù)自定）建立它的二叉鏈表存貯結(jié)構(gòu)，并利用棧的五種基本運(yùn)算（清空堆棧、壓棧、彈出、取棧頂元素、判?？?/p>

5、）實(shí)現(xiàn)二叉樹的先序、中序、后序三種周游，輸出三種周游的結(jié)果。1.4流程圖及結(jié)構(gòu)圖YESYESNONO開始i=0inbtreetypenewNodeMultiplexroot=newNodei+結(jié)束是否為空returnroot圖1.1 流程圖 b c d e f a圖1.2二叉鏈表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)模擬圖2.概要設(shè)計(jì)2.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1二叉樹結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)類型定義為：templatestructBiNodeBiNode*rchild,*lchild;/指向左孩子的指針Tdata;/結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息;2二叉樹數(shù)據(jù)類型定義為：templateclassBiTreetemplatefriendostream&opera

6、tor(ostream&os,BiTree&bt);public:BiTree();/無參構(gòu)造函數(shù)BiTree(intm);/有參空構(gòu)造函數(shù)BiTree(Tary,intnum,Tnone);/有參構(gòu)造函數(shù)BiTree();/析構(gòu)函數(shù)voidpreorder();/遞歸前序遍歷voidinorder();/遞歸中序遍歷voidpostorder();/遞歸后續(xù)遍歷voidlevelorder();/層序遍歷intcount();/計(jì)算二叉樹的結(jié)點(diǎn)數(shù)voiddisplay(ostream&os);/打印二叉樹，有層次voidLevelNum();/計(jì)算每一層結(jié)點(diǎn)數(shù)voidPreOrder();/

7、非遞歸前序遍歷voidPostOrder();/非遞歸后序遍歷voidcreat();/創(chuàng)建二叉樹protected:/以下函數(shù)供上面函數(shù)調(diào)用/對(duì)應(yīng)相同功能Voidcreat(BiNode*&root);/創(chuàng)建voidrelease(BiNode*&root);/刪除BiNode*Build(Tary,intnum,Tnone,intidx);/用數(shù)組創(chuàng)建二叉樹voidPreOrder(BiNode*root);/前序遍歷voidPostOrder(BiNode*root);/后續(xù)遍歷voidLevelNum(BiNode*root);/層序遍歷voidpreorder(BiNode*root

8、);/遞歸前序遍歷voidinorder(BiNode*root);/遞歸中序遍歷voidpostorder(BiNode*root);/遞歸后續(xù)遍歷voidlevelorder(BiNode*root);/層序遍歷intcount(BiNode*root);/計(jì)算結(jié)點(diǎn)數(shù)voiddisplay(ostream&os,BiNode*root,intdep);/打印staticboolleastCommanAncestor(BiNode*root,Tva,Tvb,BiNodeprivate:BiNode*rootptr;2.2源程序代碼#include using namespace std;/*

9、/二叉樹結(jié)點(diǎn)類的定義templatestruct BTNodeT data; BTNode * Lchild,*Rchild; BTNode(T nodeValue = T(),BTNode* leftNode = NULL,BTNode* rightNode = NULL ) :data(nodeValue),Lchild(leftNode),Rchild(rightNode) /可選擇參數(shù)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù);/*/二叉樹的建立template void createBinTree(BTNode * &root ) BTNode* p = root; BTNode* k; T nodeValue

10、 ; cinnodeValue; if(nodeValue=-1) root=NULL; else root=new BTNode(); root-data = nodeValue; createBinTree(root-Lchild); createBinTree(root-Rchild); /*/二叉樹的先序遍歷template void preOrder( BTNode * & p) if(p) coutdataLchild); preOrder(p-Rchild); /*/二叉樹的中序遍歷template void inOrder(BTNode * & p) if(p) inOrder

11、(p-Lchild); coutdataRchild); /*/二叉樹的后序遍歷template void levelOrder(BTNode *& p) if(p) levelOrder(p-Lchild); levelOrder(p-Rchild); coutdata ; /*/統(tǒng)計(jì)二叉樹中結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)templateint countNode(BTNode * & p) if(p = NULL) return 0; return 1+countNode(p-Lchild)+countNode(p-Rchild);/*/求二叉樹的深度templateint depth(BTNode *& p) if(p = NULL) return -1; int h1 = depth(p-Lchild); int h2 = depth(p-Rchild);