Java教程

数据结构与算法一

本文主要是介绍数据结构与算法一，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

文章目录

  • 实验内容
  • 实现二叉树的基本操作
    • 实现二叉树的遍历
  • 总结

实验内容

  1. 实现二叉树的如下操作，二叉树如下图所示。(采用二叉链存储结构实现)
    (1)输出二叉树b；
    (2)输出H节点的左、右孩子节点值；
    (3)输出二叉树的深度；
    (4)输出二叉树b的节点个数；
    (5)输出二叉树b的叶子节点个数。

  2. 实现二叉树的如下操作，先序遍历、中序遍历和后序遍历的递归算法，二叉树如下图所示。(采用二叉链存储结构实现)
    (1)采用括号表示法，构建如下二叉树，并输出二叉树b；
    (2)采用递归算法，输出二叉树的先序序列；
    (3)采用递归算法，输出二叉树的中序序列；
    (4)采用递归算法，输出二叉树的后序序列；

实现二叉树的基本操作

代码如下（示例）：

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct node
{
	ElemType data;
	struct node *lchild;
	struct node *rchild;
}BTNode;
void CreateBTree(BTNode *&b,char *str)
{
	BTNode *St[MaxSize],*p;
	int top=-1,k,j=0;char ch;
	b=NULL;
	ch=str[j];
	while(ch!='\0')
	{
		switch(ch)
		{
		case '(':top++;St[top]=p;k=1;break;
		case ')':top--;break;
		case ',':k=2;break;
		default:p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
			p->data=ch;p->lchild=p->rchild=NULL;
			if(b==NULL)
				b=p;
			else
			{
				switch(k)
				{
				case 1:St[top]->lchild=p;break;
				case 2:St[top]->rchild=p;break;
				}
			}
		}
		j++;ch=str[j];
	}
}
void DestroyBTree(BTNode *&b)
{
	if(b!=NULL)
	{
		DestroyBTree(b->lchild);
		DestroyBTree(b->rchild);
		free(b);
	}
}
BTNode *FindNode(BTNode *b,ElemType x)
{
	BTNode *p;
	if(b==NULL)
		return NULL;
	else if(b->data==x)
		return b;
	else
	{
		p=FindNode(b->lchild,x);
		if(p!=NULL)
			return p;
		else
			return FindNode(b->rchild,x);
	}
}
BTNode *LchildNode(BTNode *p)
{
	return p->lchild;
}
BTNode *RchildNode(BTNode *p)
{
	return p->rchild;
}
int BTHeight(BTNode *b)
{
	int lchildh,rchildh;
	if(b==NULL)return(0);
	else
	{
		lchildh=BTHeight(b->lchild);
		rchildh=BTHeight(b->rchild);
		return (lchildh>rchildh)?(lchildh+1):(rchildh+1);
	}
}
void DispBTree(BTNode *b)
{
	if(b!=NULL)
	{
		printf("%c",b->data);
		if(b->lchild!=NULL||b->rchild!=NULL)
		{
			printf("(");
			DispBTree(b->lchild);
			if(b->rchild!=NULL)printf(",");
			DispBTree(b->rchild);
			printf(")");
		}
	}
}

int BTNodeDepth(BTNode *b)  //求二叉树b的深度
{
    int lchilddep,rchilddep;
    if (b==NULL)
        return(0);                          //空树的高度为0
    else
    {
        lchilddep=BTNodeDepth(b->lchild);   //求左子树的高度为lchilddep
        rchilddep=BTNodeDepth(b->rchild);   //求右子树的高度为rchilddep
        return (lchilddep>rchilddep)? (lchilddep+1):(rchilddep+1);
    }
}


void DestroyBTNode(BTNode *&b)   //销毁二叉树
{
    if (b!=NULL)
    {
        DestroyBTNode(b->lchild);
        DestroyBTNode(b->rchild);
        free(b);
    }
}

int NodeCount(BTNode *&T) //个数
{
    if (T == NULL)
        return 0; // 如果是空树，则结点个数为0，递归结束
    else
        return NodeCount(T->lchild) + NodeCount(T->rchild) + 1;
    //否则结点个数为左子树的结点个数+右子树的结点个数+1
}


int LeafCount ( BTNode *&T)
{
    int sum=0;
    if(!T) return 0;//如果这颗树不存在，则返回零
    else if(!T->lchild&&!T->rchild) sum=sum+1;//如果他是叶子结点，也就是符合题意的，sum+1
    else return LeafCount(T->lchild)+LeafCount(T->rchild);
    //如果是有孩子的结点，则进行这一项
    //当第一次进行这一项之后，就不会再执行后续的return sum了
    //同时，其左孩子和右孩子会再次调用这个函数，再次执行以上过程，如果是叶子结点，就返回1回来加入
    //如果不是叶子结点，不存在的话返回零加入，如果是有孩子的接着进行调用
    //因为最后只有叶子结点才能加一，这样就能统计出来了
    return sum;
}


int main()
{
	BTNode *b,*p,*lp,*rp;
	printf("二叉树的基本运算如下:\n");
	CreateBTree(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");
	printf("(1)输出二叉树：");DispBTree(b);printf("\n");
    printf("(2)H节点:");
    p=FindNode(b,'H');
      if (p!=NULL)
    {
        lp=LchildNode(p);
        if (lp!=NULL)
            printf("左孩子为%c ",lp->data);
        else
            printf("无左孩子 ");
        rp=RchildNode(p);
        if (rp!=NULL)
            printf("右孩子为%c",rp->data);
        else
            printf("无右孩子 ");
    }
    else
        printf(" 未找到！");
    printf("\n");
    printf("(3)二叉树b的深度:%d\n",BTNodeDepth(b));
    printf("(4)二叉树b的节点个数:%d\n",NodeCount(b));
    printf("(5)输出二叉树b的叶子节点个数:%d\n",LeafCount(b));
    printf("(6)释放二叉树b\n");
    DestroyBTNode(b);


	return 0;
}

实现二叉树的遍历

代码如下（示例）：

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct node
{
	ElemType data;
	struct node *lchild;
	struct node *rchild;
}BTNode;
void CreateBTree(BTNode *&b,char *str)
{
	BTNode *St[MaxSize],*p;
	int top=-1,k,j=0;char ch;
	b=NULL;
	ch=str[j];
	while(ch!='\0')
	{
		switch(ch)
		{
		case '(':top++;St[top]=p;k=1;break;
		case ')':top--;break;
		case ',':k=2;break;
		default:p=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));
			p->data=ch;p->lchild=p->rchild=NULL;
			if(b==NULL)
				b=p;
			else
			{
				switch(k)
				{
				case 1:St[top]->lchild=p;break;
				case 2:St[top]->rchild=p;break;
				}
			}
		}
		j++;ch=str[j];
	}
}
void DestroyBTree(BTNode *&b)
{
	if(b!=NULL)
	{
		DestroyBTree(b->lchild);
		DestroyBTree(b->rchild);
		free(b);
	}
}

BTNode *LchildNode(BTNode *p)
{
	return p->lchild;
}
BTNode *RchildNode(BTNode *p)
{
	return p->rchild;
}

void DispBTree(BTNode *b)
{
	if(b!=NULL)
	{
		printf("%c",b->data);
		if(b->lchild!=NULL||b->rchild!=NULL)
		{
			printf("(");
			DispBTree(b->lchild);
			if(b->rchild!=NULL)printf(",");
			DispBTree(b->rchild);
			printf(")");
		}
	}
}

void DestroyBTNode(BTNode *&b)   //销毁二叉树
{
    if (b!=NULL)
    {
        DestroyBTNode(b->lchild);
        DestroyBTNode(b->rchild);
        free(b);
    }
}
void visit(BTNode *&T){//遍历输出
  printf("%c ",T->data);

}

void xian(BTNode *&T){//先序遍历
	if(T==NULL)
	return;
	visit(T);
	xian(T->lchild);
	xian(T->rchild);
}

void center(BTNode *&T){//中序遍历
	if(T==NULL)
	return;
	center(T->lchild);
	visit(T);
	center(T->rchild);
}

void LAST(BTNode *&T){//后序遍历
		if(T==NULL)
	return;
	LAST(T->lchild);
	LAST(T->rchild);
	 	visit(T);
}



int main()
{
	BTNode *b;
	printf("二叉树的基本运算如下:\n");
	CreateBTree(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,M(,N))))),C(F,G(,I)))");
	printf("(1)输出二叉树：");DispBTree(b);printf("\n");
    printf("先序遍历序列:\n");
    printf("  递归算法:");
    xian(b);
    printf("\n中序遍历序列:\n");
    printf("  递归算法:");
    center(b);
    printf("\n后序遍历序列:\n");
    printf("  递归算法:");
    LAST(b);

	return 0;
}

总结

这篇关于数据结构与算法一的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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