该问题要求设计程序,利用二叉链表结构,建立一棵二叉树。并能递归实现二叉树的先序遍历、中序遍历和后序遍历三种遍历算法,能用队列实现二叉树的层次遍历算法,并按层次输出(标出层号),并能统计树叶数,结点数,层高等信息。

时间: 2023-10-08 08:10:56 浏览: 31
好的,我会提供一份C++的代码,实现该问题的要求。 首先,我们需要定义一个二叉树节点的结构体: ```c++ struct TreeNode { int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; ``` 接下来,我们可以用递归方式实现先序、中序和后序遍历: ```c++ // 先序遍历 void preorderTraversal(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return; cout << root->val << " "; preorderTraversal(root->left); preorderTraversal(root->right); } // 中序遍历 void inorderTraversal(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return; inorderTraversal(root->left); cout << root->val << " "; inorderTraversal(root->right); } // 后序遍历 void postorderTraversal(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return; postorderTraversal(root->left); postorderTraversal(root->right); cout << root->val << " "; } ``` 接下来,我们可以用队列实现层次遍历: ```c++ // 层次遍历 void levelTraversal(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return; queue<TreeNode*> q; q.push(root); int level = 0; while (!q.empty()) { int size = q.size(); cout << "Level " << level << ": "; for (int i = 0; i < size; i++) { TreeNode* node = q.front(); q.pop(); cout << node->val << " "; if (node->left != nullptr) q.push(node->left); if (node->right != nullptr) q.push(node->right); } cout << endl; level++; } } ``` 最后,我们可以统计树叶数、结点数和层高: ```c++ // 统计树叶数 int countLeaves(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return 0; if (root->left == nullptr && root->right == nullptr) return 1; return countLeaves(root->left) + countLeaves(root->right); } // 统计结点数 int countNodes(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return 0; return countNodes(root->left) + countNodes(root->right) + 1; } // 统计层高 int getHeight(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return 0; int leftHeight = getHeight(root->left); int rightHeight = getHeight(root->right); return max(leftHeight, rightHeight) + 1; } ``` 接下来,我们可以实现建立二叉树的函数: ```c++ // 建立二叉树 TreeNode* buildTree() { int val; cin >> val; if (val == -1) { return nullptr; } TreeNode* node = new TreeNode(val); node->left = buildTree(); node->right = buildTree(); return node; } ``` 最后,我们可以在main函数中调用这些函数来建立二叉树、遍历二叉树和统计信息: ```c++ int main() { TreeNode* root = buildTree(); cout << "Preorder Traversal: "; preorderTraversal(root); cout << endl; cout << "Inorder Traversal: "; inorderTraversal(root); cout << endl; cout << "Postorder Traversal: "; postorderTraversal(root); cout << endl; levelTraversal(root); cout << "Number of Leaves: " << countLeaves(root) << endl; cout << "Number of Nodes: " << countNodes(root) << endl; cout << "Height of Tree: " << getHeight(root) << endl; return 0; } ``` 这样,你就可以用这份代码来建立二叉树、遍历二叉树和统计信息了。

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