数据结构上机实验三：二叉树

目录：

• 上机题目
• 题目要求和程序测试的一些问题
• 知识点总结
• 代码（未完继续）

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正文：

老师给出的题目如下：

题目要求和程序测试的一些问题：

注意应该使用非递归的方法进行遍历
输出二叉树的时候注意格式

知识点总结：

二叉树的定义和创建（递归）（边输入边创建）
二叉树的各种遍历（递归）（非递归一般都是用队列来实现）
二叉树的括弧表示、括弧表述法建树、树输出括号表示法
左右儿子互换（一般是用递归方式实现）
二叉树的输出（1.用满二叉树（空值为#）的方法替代要输出层数的问题）(2.获取二叉树的高度，采用的是递归的方式)

代码：
代码1：括号表达式建树、各种遍历、c++

#include <iostream>#include<string.h>#include<stack> using namespace std;typedef struct node{    char data;    struct node *lchild,*rchild;}BinTree;typedef struct node1{    BinTree *btnode;    bool isFirst;}BTNode;void creatBinTree(char *s,BinTree *&root)  //创建二叉树，s为形如A(B,C(D,E))形式的字符串 {    int i;    bool isRight=false;    stack<BinTree*> s1;          //存放结点     stack<char> s2;              //存放分隔符    BinTree *p,*temp;    root->data=s[0];    root->lchild=NULL;    root->rchild=NULL;    s1.push(root);    i=1;    while(i<strlen(s))    {        if(s[i]=='(')        {            s2.push(s[i]);            isRight=false;        }            else if(s[i]==',')            {            isRight=true;        }        else if(s[i]==')')        {            s1.pop();            s2.pop();        }        else if(isalpha(s[i]))        {            p=(BinTree *)malloc(sizeof(BinTree));            p->data=s[i];            p->lchild=NULL;            p->rchild=NULL;            temp=s1.top();   //每次进来一个字母的时候，就将指针指向上一个根节点，每次进来一个反括号的时候就通过top指向更高层次            if(isRight==true)                {                temp->rchild=p;                cout<<temp->data<<"的右孩子是"<<s[i]<<endl;            }            else            {                temp->lchild=p;                cout<<temp->data<<"的左孩子是"<<s[i]<<endl;            }            if(s[i+1]=='(')                s1.push(p);        }        i++;    }    }void display(BinTree *root)        //显示树形结构 {    if(root!=NULL)    {        cout<<root->data;        if(root->lchild!=NULL)        {            cout<<'(';            display(root->lchild);        }        if(root->rchild!=NULL)        {            cout<<',';            display(root->rchild);            cout<<')';        }    }}void preOrder1(BinTree *root)     //递归前序遍历 {    if(root!=NULL)    {        cout<<root->data<<" ";        preOrder1(root->lchild);        preOrder1(root->rchild);    }}void inOrder1(BinTree *root)      //递归中序遍历{    if(root!=NULL)    {        inOrder1(root->lchild);        cout<<root->data<<" ";        inOrder1(root->rchild);    }} void postOrder1(BinTree *root)    //递归后序遍历{    if(root!=NULL)    {        postOrder1(root->lchild);        postOrder1(root->rchild);        cout<<root->data<<" ";    }    } void preOrder2(BinTree *root)     //非递归前序遍历 {    stack<BinTree*> s;    BinTree *p=root;    while(p!=NULL||!s.empty())    {        while(p!=NULL)        {            cout<<p->data<<" ";            s.push(p);            p=p->lchild;        }        if(!s.empty())        {            p=s.top();            s.pop();            p=p->rchild;        }    }}void inOrder2(BinTree *root)      //非递归中序遍历{    stack<BinTree*> s;    BinTree *p=root;    while(p!=NULL||!s.empty())    {        while(p!=NULL)        {            s.push(p);            p=p->lchild;        }        if(!s.empty())        {            p=s.top();            cout<<p->data<<" ";            s.pop();            p=p->rchild;        }    }    } void postOrder2(BinTree *root)    //非递归后序遍历{    stack<BTNode*> s;    BinTree *p=root;    BTNode *temp;    while(p!=NULL||!s.empty())    {        while(p!=NULL)              //沿左子树一直往下搜索，直至出现没有左子树的结点          {            BTNode *btn=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));            btn->btnode=p;            btn->isFirst=true;            s.push(btn);            p=p->lchild;        }        if(!s.empty())        {            temp=s.top();            s.pop();            if(temp->isFirst==true)     //表示是第一次出现在栈顶              {                temp->isFirst=false;                s.push(temp);                p=temp->btnode->rchild;                }            else                        //第二次出现在栈顶              {                cout<<temp->btnode->data<<" ";                p=NULL;            }        }    }    } void postOrder3(BinTree *root)     //非递归后序遍历{    stack<BinTree*> s;    BinTree *cur;                      //当前结点     BinTree *pre=NULL;                 //前一次访问的结点     s.push(root);    while(!s.empty())    {        cur=s.top();        if((cur->lchild==NULL&&cur->rchild==NULL)||           (pre!=NULL&&(pre==cur->lchild||pre==cur->rchild)))        {            cout<<cur->data<<" ";  //如果当前结点没有孩子结点或者孩子节点都已被访问过               s.pop();            pre=cur;         }        else        {            if(cur->rchild!=NULL)                s.push(cur->rchild);            if(cur->lchild!=NULL)                    s.push(cur->lchild);        }    }    }int main(int argc, char *argv[]){    char s[100];    while(scanf("%s",s)==1)    {        BinTree *root=(BinTree *)malloc(sizeof(BinTree));        creatBinTree(s,root);        display(root);        cout<<endl;        preOrder2(root);        cout<<endl;         inOrder2(root);        cout<<endl;        postOrder2(root);        cout<<"非递归后序遍历非"<<endl;        postOrder3(root);        cout<<endl;    }    return 0;}

代码2：（括号表达式建立二叉树）

#include<stdio.h>#include<String.h>struct BiTNode{    char c;    BiTNode* left;    BiTNode* right;};int  FindComma( char s[], int len ) {    int  match = 0;    int i;    for(  i = 0; i < len; ++i ) {        if( s[i] == '(' ) ++match;        else if( s[i] == ')' ) --match;        if(match==0 && s[i]==',')            break;    }    return i;}void CreateBiTree(char s[], int len, BiTNode* & p){    if( len <= 0 ) return;    p = new BiTNode();  // p是指针类型，是按照引用传递进来的，这样改变p的值，函数外也能知晓，如果不是引用，例如CreateBiTree(char s[], int len, BiTNood* p)则不能这样做。    p->c = s[0];    if( len == 1 ) { p->left = p->right = NULL; }  // 这是叶节点    else {  // 这是枝干节点        int  commaPos = FindComma( s+2, len-2 ); // s+2是左子树开始位置，commaPos是相对于左子树的偏移        CreateBiTree( s+2, commaPos, p->left );        if( len-3-commaPos-1<=0)        {            p->right=NULL;            return;        }        CreateBiTree( s+2+commaPos+1, len-3-commaPos-1, p->right );    }}void priorder(BiTNode *p){    if(p != NULL)    {        printf("%c ",p->c);        priorder(p->left);        priorder(p->right);    }}int main(){    char* s="a(b(d,e),)";    BiTNode* p =new BiTNode();    CreateBiTree(s,strlen(s),p);    priorder(p);    return 0;}

实验三：（左右子树的交换）

#include <stdlib.h>  #include <iostream>  #include <Windows.h>  using namespace std;  typedef char element;  typedef struct bitree  {      element data;      struct bitree* lchild;      struct bitree* rchild;  }bitree;  //交换左右子树  void changechild(bitree* root)  {      //element eleTemp;      bitree* bitTemp;      if (root == NULL)      {          root = NULL;      }      else      {          bitTemp = root->lchild;          root->lchild = root->rchild;          root->rchild = bitTemp;          changechild(root->lchild);          changechild(root->rchild);      }  }  void CreateBiTree(bitree* &T)  {      char  ch;      cin>>ch;      if(ch=='#') T=NULL;      else      {          T=(bitree *)malloc(sizeof(bitree));          T->data=ch;          cout<<"put in \'"<<T->data<<"\' lchild"<<endl;          CreateBiTree(T->lchild);          cout<<"put in \'"<<T->data<<"\' rchild"<<endl;          CreateBiTree(T->rchild);      }  }//CreateBiTree  void PreTraversal(bitree* T)  {      if (T == NULL)      {          return;      }      else      {          printf("%c,",T->data);          PreTraversal(T->lchild);          PreTraversal(T->rchild);      }  }  int main()  {      bitree* b1 ;      b1= (bitree *)malloc(sizeof(bitree));      bitree*     broot;      broot = b1;      printf("enter # is over,put in root node\n");      CreateBiTree(b1);      printf("created tree\n");      PreTraversal(b1);      changechild(b1);      printf("\nafter change lchild ,rchild\n");      PreTraversal(b1);      system("pause");      return 0;  }