数据结构二叉树的遍历算法

摘要

针对现实世界中许多关系复杂的数据，如人类社会的家谱，各种社会组织机构,博弈交通等复杂事物或过程以及客观世界中广泛存在的具有分支关系或层次特性的对象．如操作系统的文件构成、人工智能和算法分析的模型表示以及数据库系统的信息组织形式等，用线性结构难以把其中的逻辑关系表达出来，必须借助于数和图这样的非线性结构，因此在以模拟客观世界问题，解决客观世界问题为主要任务的计算机领域中树型结构是信息的一种重要组织形式，树有着广泛应用。在树型结构的应用中又以二叉树最为常用。

二叉树是一种非常重要的非线性结构，所描述的数据有明显的层次关系，其中的每个元素只有一个前驱，二叉树是最为常用的数据结构，它的实际应用非常广泛，二叉树的遍历方式有三种，前序遍历，中序遍历，后序遍历，先序遍历的顺序为：NLR先根结点，然后左子树，右子树；中序遍历顺序为；LNR先左子树，然后根结点，右子树；后序遍历顺序为：LRN先左子树，然后右子树，根结点。由前序和中序遍历，有中序和后序遍历序列可以唯一确定一棵二叉树。对于给几个数据的排序或在已知的几个数据中进行查找，二叉树均能提供一种十分有效的方法，比如在查找问题上，任何借助于比较法查找长度为Ⅳ的一个序表的算法，都可以表示成一株二叉树。反之

#include \#include \#define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define OVERFLOW -2 typedef int Status;

typedef char ElemType; typedef struct BiTNode {

ElemType data;

struct BiTNode *lchild,*rchild;//左右孩子指针 } BiTNode,*BiTree;

Status CreateBiTree();

Status CreateBiTree(BiTree &T) // 算法6.4 {

// 按先序次序输入二叉树中结点的值（一个字符），’#’字符表示空树， // 构造二叉链表表示的二叉树T。 char ch;

scanf(\ if (ch=='#') T = NULL; else {

if (!(T = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode))))

实验六：二叉树及其应用

一、实验目的

树是数据结构中应用极为广泛的非线性结构，本单元的实验达到熟悉二叉树的存储结构的特性，以及如何应用树结构解决具体问题。

二、问题描述

首先，掌握二叉树的各种存储结构和熟悉对二叉树的基本操作。其次，以二叉树表示算术表达式的基础上，设计一个十进制的四则运算的计算器。 如算术表达式：a+b*(c-d)-e/f

三、实验要求

如果利用完全二叉树的性质和二叉链表结构建立一棵二叉树，分别计算统计叶子结点的个数。求二叉树的深度。十进制的四则运算的计算器可以接收用户来自键盘的输入。由输入的表达式字符串动态生成算术表达式所对应的二叉树。自动完成求值运算和输出结果。

四、实验环境

PC微机

DOS操作系统或 Windows 操作系统

Turbo C 程序集成环境或 Visual C++ 程序集成环境 1、根据二叉树的各种存储结构建立二叉树；

2、设计求叶子结点个数算法和树的深度算法；

3、根据表达式建立相应的二叉树，生成表达式树的模块； 4、根据表达式树，求出表达式值，生成求值模块； 5、程序运行效果，测试数据分析算法。

五、实验步骤

六、测试数据

1、输入数据：2.2*（3.1+1.20）-7.5/3

正确结果：6.9

遍历二叉树课程教案

授课方式 （请打√） 教学目的： （1）掌握树的各种术语，例如根、叶子、度、深度； （2）掌握二叉树的定义； （3）掌握二叉树的遍历方法； 理论课□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□ 课时 安排 授课题目：遍历二叉树 要求：（1）提高学生的认知能力； （2）培养学生自主学习和团结协作的能力； 教学重点及难点： 重点：（1）二叉树的定义； （2）二叉树的遍历方法。 难点：二叉树的遍历 教 学 基 本 内 容 遍历二叉树 一、二叉树的定义： 树基本定义： 树：包含N个结点的有穷集合；（N>0） 根：没有父母的结点； 叶子：没有孩子的结点或者度为0的结点； 度：某个结点孩子的个数； 深度：二叉树的层数 1.二叉树是每个结点的度都为2的有序树，它的特点是每个结点至多有两棵子树。 二叉树与树有区别：树至少应有一个结点，而二叉树可以为空；树的子树没有顺序，但如果二叉树的根结点只有一棵子树，必须明确区分它是左子树还是右子树，因为两者将构成不同形态的二叉树。因此，二叉树不是树的特例。它们是两种不同的数据结构。 二叉树有5种基本形态： (a) (b) (c)

第六章 习题

一、选择题

1、在一棵度为3的树中，度为3的结点数为2个，度为2的结点数为1个，度为1的结点数为2个，则度为0的结点数为（ ）个 A 、4 B、5 C、6 D、 7

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，则叶子结点数为（ ）个。

A、 15 B、16 C、17 Ｄ、47

3、假定一棵三叉树的结点数为50，则它的最小高度为（ ） A、 3 B、4 C、5 D、6

4、在一棵二叉树上第5层的结点数最多为（ ） A、8 B、 16 C、 15 D、32

5、用顺序存储方式将完全二叉树中的所有结点逐层存放在数组R[1..n]中，结点R[I]若有子树，则左子树是结点（ ）

A、R[2I+1] B、R[2I] C、R[I/2] D、R[2I-1] 6、在一棵具有k层的满三叉树中，结点总数为（ ） A、（3k-1）/2 B、3k-1 C、（3k-1）/3 D、3k

7、由带权为9，2，5，7的四个叶子结点构造一棵哈夫曼树，该树的带权路径长度为（

武汉理工大学课程设计

课 程 设 计

题 目 按层次遍历二叉树 学 院 计算机科学与技术 专 业 计算机科学与技术

班 级 姓 名

指导教师

年

月

日

武汉理工大学课程设计

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位：

题 目: 按层次遍历二叉树 初始条件：

编写按层次顺序（同一层自左至右）遍历二叉树的算法。 （1）二叉树采用二叉链表作为存储结构。

（2）按严蔚敏《数据结构习题集(C语言版)》p44面题6.69所指定的格式输出建立的二叉树。 （3）输出层次遍历结果。 （4）自行设计测试用例。

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

课程设计报告按学校规定格式用A4纸打印（书写），并应包含如下内容： 1. 问题描述

简述题目要解决的问题是什么。 2. 设计

存储结构设计、主要算法设计（用类C/C++语言或用框图描述）、测试用例设计； 3. 调试报告

调试过程中遇到的问题是如何解决的；对设计和编码的讨论和分析。 4. 经验和体会

武汉理工大学课程设计

课 程 设 计

题 目 按层次遍历二叉树 学 院 计算机科学与技术 专 业 计算机科学与技术

班 级 姓 名

指导教师

年

月

日

武汉理工大学课程设计

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位：

题 目: 按层次遍历二叉树 初始条件：

编写按层次顺序（同一层自左至右）遍历二叉树的算法。 （1）二叉树采用二叉链表作为存储结构。

（2）按严蔚敏《数据结构习题集(C语言版)》p44面题6.69所指定的格式输出建立的二叉树。 （3）输出层次遍历结果。 （4）自行设计测试用例。

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

课程设计报告按学校规定格式用A4纸打印（书写），并应包含如下内容： 1. 问题描述

简述题目要解决的问题是什么。 2. 设计

存储结构设计、主要算法设计（用类C/C++语言或用框图描述）、测试用例设计； 3. 调试报告

调试过程中遇到的问题是如何解决的；对设计和编码的讨论和分析。 4. 经验和体会

第六章 树和二叉树

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 【北京航空航天大学 1999 一、3 （2分)】

2．算术表达式a+b*（c+d/e）转为后缀表达式后为（ ）【中山大学 1999 一、5】

A．ab+cde/* B．abcde/+*+ C．abcde/*++ D．abcde*/++ / 3. 设有一表示算术表达式的二叉树（见下图），

+ + 它所表示的算术表达式是（ ）

【南京理工大学1999 一、20（2分）】 * - * C A. A*B+C/(D*E)+(F-G) B. (A*B+C)/(D*E)+(F-G) E F G D B A C. (A*B+C)/(D*E+（F-G）) D. A*B+C/D*E+F-G

则T中的叶子 ，1 4. 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

数为（ ）

A．

第六章 树和二叉树

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 【北京航空航天大学 1999 一、3 （2分)】

2．算术表达式a+b*（c+d/e）转为后缀表达式后为（ ）【中山大学 1999 一、5】

A．ab+cde/* B．abcde/+*+ C．abcde/*++ D．abcde*/++ / 3. 设有一表示算术表达式的二叉树（见下图），

+ + 它所表示的算术表达式是（ ） 【南京理工大学1999 一、20（2分）】 * - * C A. A*B+C/(D*E)+(F-G) B. (A*B+C)/(D*E)+(F-G) B D E F G A C. (A*B+C)/(D*E+（F-G）) D. A*B+C/D*E+F-G

则T中的叶子 ，1 4. 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

数为（ ）

A．

二叉树及其应用

一、问题描述

二叉树是一种常见的数据结构，在实际中应用十分广泛。二叉树有顺序和链式两种存储结构，可以运用递归和非递归设计算法，能够求解节点在二叉树中的层次数等问题。在实际应用中，要求以同学录为例完成系统的设计与管理。

二、基本要求

1、选择合适的存储结构，完成二叉树的建立。最好采用顺序和链式两种方法。 2、在顺序二叉树中求解节点所在层次数。 3、在链式二叉树中求解节点所在层次数。

4、以同学录为例，利用二叉树存储结构，实现建立、查找、新增、删除等功能。

三、测试数据

1、分别以顺序和链式存储测试图示二叉树中节点E所在层次：

2、同学录的测试数据：

\赵一\ \钱二\ \孙三\ \李四\

在上表的的基础上，测试表的建立，以及记录的新增、修改、删除等。

四、算法思想

1、在顺序二叉树下求节点所在层次数

本题中顺序二叉树按照满二叉树的原则建立，空节点存“0”。故节点所在层次count与节点下标m有如下关系：

1)初始层次数count=1，当m=0时，所查节点不存在 2)当m非0时，令m=m/2，count加一