编写算法,建立一棵由n个结点构成的二叉树的二叉链表存储结构(n由学生自己确定),以空格代表结点的某指针域为空。并对其进行先序、中序遍历,并计算二叉树的深度、二叉树的叶子结点的个数。然后用先序序列和中序序列重新构造一棵二叉树,并验证构造结果的正确性。

时间: 2024-12-19 21:20:52 浏览: 3
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数据结构实验报告-树-二叉树的字符图形显示程序(半期测试)-实验内容与要求.docx

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首先,为了编写这样的算法,我们需要创建一个二叉树节点类,包含数据值、左孩子和右孩子的引用。在二叉链表存储结构中,我们会用null表示空指针。 ```python class Node: def __init__(self, value): self.value = value self.left = None self.right = None def build_binary_tree(n, values): # 先序和后序遍历构建二叉树 if n == 0: return None root = Node(values[0]) queue = [root] i = 1 while i < n: node = queue.pop(0) if i+1 < n and values[i*2] is not None: # 先序遍历 node.left = Node(values[i*2]) queue.append(node.left) if i+2 < n and values[i*2 + 1] is not None: # 后续遍历 node.right = Node(values[i*2 + 1]) queue.append(node.right) i += 1 return root def pre_order_traversal(node): if node is not None: print(node.value, end=" ") pre_order_traversal(node.left) pre_order_traversal(node.right) # 中序遍历 def in_order_traversal(node): if node is not None: in_order_traversal(node.left) print(node.value, end=" ") in_order_traversal(node.right) # 计算深度 def max_depth(node): if node is None: return 0 else: left_height = max_depth(node.left) right_height = max_depth(node.right) return max(left_height, right_height) + 1 # 计算叶节点数 def count_leaves(node): if node is None: return 0 elif node.left is None and node.right is None: return 1 else: return count_leaves(node.left) + count_leaves(node.right) # 重建二叉树 def reconstruct_tree(preorder, inorder): if len(preorder) == 0 or len(inorder) == 0: return None root_val = preorder[0] root = Node(root_val) in_index = inorder.index(root_val) left_inorder = inorder[:in_index] right_inorder = inorder[in_index + 1:] root.left = reconstruct_tree(preorder[1:in_index+1], left_inorder) root.right = reconstruct_tree(preorder[in_index+1:], right_inorder) return root # 验证重建结果 def verify_reconstruction(original_tree, reconstructed_tree): if original_tree is None and reconstructed_tree is None: return True if original_tree.value != reconstructed_tree.value: return False return verify_reconstruction(original_tree.left, reconstructed_tree.left) and \ verify_reconstruction(original_tree.right, reconstructed_tree.right) # 示例用法 n = 5 values = ... # 用户提供的n个数值 tree = build_binary_tree(n, values) pre_order_traversal(tree) print("\nDepth:", max_depth(tree)) print("Leaf nodes:", count_leaves(tree)) reconstructed_tree = reconstruct_tree(tree.pre_order(), tree.in_order()) print("\nReconstructed Tree:") pre_order_traversal(reconstructed_tree) print("\nVerifying reconstruction:", verify_reconstruction(tree, reconstructed_tree)) ```
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#include"stdio.h" #include"iostream.h" #include"stdlib.h" #define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW -2 typedef int Status; typedef struct BiTNode { char data; struct BiTNode *lchild, *rchild; }BiTNode, *BiTree; //BiTree是二叉链表的数据结构,其类型是结构体指针 ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //这个函数的功能是以先序方式建立二叉链表, void CreateBiTree(BiTree &T) { char ch; cin>>ch; if (ch=='#')T=NULL; else { T=new BiTNode; T->data=ch; CreateBiTree(T->lchild); CreateBiTree(T->rchild); } }//CreateBiTree /////////////////////////////////////////////////////////////////// //实验1:先序遍历二叉树的递归算法PreOrderTraverse //////////////////////////////////////////////////////////// ////实验2:中序遍历二叉树的递归算法InOrderTraverse //////////////////////////////////////////////////////////// //实验3:后序遍历二叉树的递归算法PostOrderTraverse ///////////////////////////////////// //实验4:统计二叉树中结点的个数NodeCount ///////////////////////////////////// //实验5:统计二叉树中叶子结点的个数LeafCount ////////////////////////////////////////// int main() { BiTree root; int i; printf("准备以先序方式创建二叉树...,\n请输入各节点数据(如果没有左、右孩子,输入空格):\n"); CreateBiTree(root); printf("\n先序遍历的结果: "); PreOrderTraverse(root); printf("\n中序遍历的结果: "); InOrderTraverse(root); printf("\n后续遍历的结果: "); PostOrderTraverse(root); printf("\n"); printf("\n该树共有%d个结点。\n",NodeCout(root)); printf("\n该树共有%d个叶子。\n",LeafCout(root)); return 0; }

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