数据结构实验三

2021年1月25日发(作者：古文运动)


实验三






实验课程名：二叉树的操作及应用

专业班级：

11
计科（
3
）班








学号：




39







姓名：

廖万君











实验时间：

11.26
–
12.7











实验地点


K4-206







指导教师：



冯珊




一、实验目的

1
、进一步掌握指针变量、动态变量的含义。

2
、掌握二叉树的结构特性，以及各种存储结构的特点和适用范围。

3
、掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。

二、实验内容

1
、以二叉链表作存储结构，试编写计算二叉树深度、所有结 点总数、叶子结点数、双孩子
结点个数、单孩子结点个数的算法

(1)
代码如下
:
.h
头文件定义如下：

#ifndef _Tree
#define _Tree
#include
using namespace std;
typedef char ElemType;
typedef struct TreeNode
{



void CreateTree(Tree &t,char *str,int len){














}

void Deepth(Tree t,int deep,int &max){
static int i=0;
if(i==len)




}
t=(Tree)malloc(sizeof(TreeNode));
t->lchild=NULL;
t->rchild=NULL;
memcpy(&t->data,&str[i++],sizeof(ElemType));
CreateTree(t->lchild,str,len);
CreateTree(t->rchild,str,len);
return;
t=NULL;
i++;
return;
if(str[i]==32){
ElemType data;
struct TreeNode *lchild,*rchild;
}TreeNode,*Tree;



















}

deep++;
int flag=1;
if(t->lchild){


}
if(t->rchild){


}
if(flag){



}
if(deep>max)

max=deep;
return;
Deepth(t->rchild,deep,max);
flag=0;
Deepth(t->lchild,deep,max);
flag=0;
int NodeCount(Tree t){



}

int DoubleChildNodeCount(Tree t){






}

int SingleChildNodeCount(Tree t){







}
#endif


函数

if(!(t->rchild||t->lchild))



return 0;
return 1+SingleChildNodeCount(t->lchild);
return 1+SingleChildNodeCount(t->rchild);
else if(t->lchild&&!t->rchild)
else if(t->rchild&&!t->lchild)
else return SingleCh ildNodeCount(t->lchild)+SingleChildNodeCount(t->rc hild);
if(t->rchild&&t->lchild){

}
else

return 0;
return DoubleChild NodeCount(t->lchild)+DoubleChildNodeCount(t->rchil d)+1;
if(t==NULL)

return 0;
return NodeCount(t->lchild)+NodeCount(t->rchild)+1;




#include
“
Tree.h
”


int main(){
















}

Tree t;
cout<<
”
请输入一颗树的构造，空间点用空格表示，例如：
abdf e c
“
<char str[56];
gets(str);
CreateTree(t,str,strlen(str));
int max=0;
Deepth(t,0,max);
cout<<
”
树的深度为：
”
;
cout<cout<<
”
树的所有结点数为：
”
;
cout<cout<<
”
双孩子的结点个数为
:
”
;
cout<cout<<
”
单孩子的结点数位
:
”
;
cout<return 0;
(2)
运行结果
:

2
、
赫夫曼树与赫夫曼编码：
已知某系统在通信联络中只可能出现
8
种字符
a,b,c,d,e,f,g,h
，
其概率分别为
{0.05
，
0 .29
，
0.07
，
0.08
，
0.14
，
0.23
，
0.03
，
0.11}
，试设计
Huffma n
编码，
并计算其平均长度

代码如下：

#include
“
Tree.h
”

#include
#include

void GetCode(Tree t,int I,string str){





static int flag=0;
if(flag++)


str+=i+48;
cout<data.v<<
”
:
”
<if(t->lchild==NULL){









}


}

return;
GetCode(t->lchild,0,str);
GetCode(t->rchild,1,str);
bool HaveLeft(Tree t[],int n,int flag[],int &fmin){









}
void select(Tree t[],int n,int flag[],int &fmin,int &smin){





















}
int main(){


char v[9]=
”
abcdefgh
”
;
double w[8]={0.05,0.29,0.07,0.08,0.14,0.23,0.03,0.11};
int I;
int isFirst=0;
for(i=0;i{






}
isFirst=0;
for(i=0;i{






}
if(flag[i]==1||i==fmin)



continue;
smin=I;
smin=I;
if(!isFirst++)
else if(t[i]->data.wdata.w)
if(flag[i]==1)



continue;
fmin=I;
fmin=I;
if(!isFirst++)
else if(t[i]->data.wdata.w)
int I;
int count=0;
for(i=0;i{



}
return false;
if(flag[i]!=1&&count++){

}
return true;





























}

int flag[8]={0};
Tree t[8];
for(int i=0;i<8;i++){





}
int fmin ,smin;
while(HaveLeft(t, 8,flag,fmin)){









}
string str;
GetCode(t[fmin],0,str);

select(t,8,flag,fmin,smin);
Tree tmp=new TreeNode;
tmp->lchild=t[fmin];
tmp->rchild=t[smin];
tmp->data.w=t[fmin]->data.w+t[smin]->data.w;
tmp->data.v=0;
t[fmin]=tmp;
flag[fmin]=2;
flag[smin]=1;
t[i]=new TreeNode;
t[i]->data.v=v[i];
t[i]->data.w=w[i];
t[i]->lchild=NULL;
t[i]->rchild=NULL;
运行结果
:

3
、分别以顺序存储结构和二叉链表作存储结构，试编程实现前序、中序、后序及层次顺序
遍历二叉树的 算法。

（
1
）
Tree.h
头文件定义如下

#ifndef _Tree
#define _Tree

#include
using namespace std;





typedef char ElemType;

typedef struct TreeNode
{

ElemType data;

struct TreeNode *lchild,*rchild;
}TreeNode,*Tree;

void CreateTree(Tree &t,char *str,int len){

static int i=0;

if(i==len)


return;

if(str[i]==32){


t=NULL;


i++;


return;

}

t=(Tree)malloc(sizeof(TreeNode));

t->lchild=NULL;

t->rchild=NULL;

memcpy(&t->data,&str[i++],sizeof(ElemType));

CreateTree(t->lchild,str,len);

CreateTree(t->rchild,str,len);
}

void PreOrderTree(Tree t){

if(t==NULL)


return

cout<>data<<” “;


PreOrderTree(t->lchild);

PreOrderTree(t->rchild);
}

void InOrderTree(Tree t){

if(t==NULL)


return

InOrderTree(t->lchild);

cout<>data<<” “;


InOrderTree(t->rchild);
}

void LastOrderTree(Tree t){

if(t==NULL)


return





LastOrderTree(t->lchild);

LastOrderTree(t->rchild);

cout<>data<<” “;

}

void LevelOrderTree(Tree t){

if(t==NULL)


return;

int front=0,rear=0;

ElemType e;

Tree array[52];

cout<da
ta<<” “;


TreeNode *p;

array[rear++]=t;

while(front!=rear){


p=array[front++];


if(p->lchild){



cout<lchild-
>data<<” “;




array[rear++]=p->lchild;


}


if(p->rchild){



cout<rchild-
>data<<” “;




array[rear++]=p->rchild;


}





}

}
#endif

(2)
实现代码如下：

#include “Tree.h”


int main(){

char str[52];

Tree t;

cout<<
”
请输入你要构建的树，空节点用空格表示，例如
abd

e

c
”
<
gets(str);

int len=strlen(str);

CreateTree(t,str,len);



cout<<
”
先序遍历
:
”
;

PreOrderTree(t);

cout<





cout<<
”
中序遍历
:
”
;

InOrderTree(t);

cout<

cout<<
”
后序遍历
:
”
;

LastOrderTree(t);

cout<

cout<<
”
层次遍历
:
”
;

LevelOrderTree(t);

cout<
return 0;
}
运行结果如下：



三、实验总结

此次实验，进一步掌握了指针变量，动态变量的含义，
二叉树 的结构特性，以及各种存储结
构的特点和适用范围，掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。< br>

四、教师批阅及成绩





日期：



下午
13
：
00
—
17
：
00
度。全体员工都必须自觉遵守工作时间，实行不定时工作制的员工不必打卡。

3.1.2.2
打卡次数：一日两次，即早上上班打卡一次，下午下班打卡一次。

3.1.2.3
打卡时间：打卡时间为上班到岗时间和下班离岗时间；

3 .1.2.4
因公外出不能打卡：因公外出不能打卡应填写《外勤登记表》
,
注明外出 日期、事由、外勤起止时间。因公外出需事先申请，如因特殊情况不能事先申请，应在事毕到岗当日完成申请、< br>审批手续，否则按旷工处理。因停电、卡钟（工卡）故障未打卡的员工，上班前、下班后要及时到部门考勤 员处填写《未打卡补签申请表》
，由直接主管签字证明当日的出勤状况，报部门经理、