(1)采用二叉链表结构建立二叉树; (2)编程实现二叉树的先序、中序、后序和层序遍历; (3)编程实现:求二叉树的高度和叶子结点个数; (4)应用实现:哈夫曼编码。
时间: 2023-06-07 21:06:52 浏览: 147
您好,感谢您使用ChitGPT来提问!关于您的问题,以下是ChitGPT的回答:
1. 二叉链表结构建立二叉树:在二叉链表结构中,每个节点都包含左右子节点的指针以及节点值,可以通过将每个节点的指针和值存储在一个结构体中来实现。
2. 先序、中序、后序和层序遍历:对于先序遍历,可以先输出当前节点的值,然后递归遍历左子树和右子树;对于中序遍历,可以先递归遍历左子树,然后输出当前节点的值,最后递归遍历右子树;对于后序遍历,可以先递归遍历左右子树,然后输出当前节点的值;对于层序遍历,可以利用队列来实现,先将根节点入队,然后依次弹出队头节点,并将其左右子节点入队。
3. 求二叉树的高度和叶子节点个数:可以通过递归实现。对于高度,可以递归计算左右子树的高度并取最大值,最后加上根节点的高度;对于叶子节点个数,可以递归统计左右子树的叶子节点个数,最后相加。
4. 哈夫曼编码:哈夫曼编码是一种将字符映射为二进制编码的压缩算法。可以通过构建哈夫曼树来实现,其中每个叶子节点表示一个字符,而路径上的01表示该字符的编码。构建哈夫曼树的过程中需要先计算每个字符出现的频率,并将每个字符及其频率作为一个节点插入优先队列中,然后每次弹出两个频率最小的节点进行合并,直到最终只剩下一个节点,即根节点。最后再通过遍历哈夫曼树来获取每个字符的编码。
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1.建立二叉树的二叉链表存储结构。 2.实现二叉树的先序、中序和后序三种遍历操作(验证性内容)。 3. 实现二叉树的先序、中序和后序遍历的非递归操作(选则完成其中一种遍历)。
以下是基于 Python 的二叉树的实现:
1. 二叉树的二叉链表存储结构
```python
class TreeNode:
def __init__(self, value=None):
self.val = value
self.left = None
self.right = None
class BinaryTree:
def __init__(self):
self.root = None
```
2. 先序、中序和后序遍历算法
```python
class BinaryTree:
...
# 先序遍历
def preorder(self, root):
if root:
print(root.val, end=' ')
self.preorder(root.left)
self.preorder(root.right)
# 中序遍历
def inorder(self, root):
if root:
self.inorder(root.left)
print(root.val, end=' ')
self.inorder(root.right)
# 后序遍历
def postorder(self, root):
if root:
self.postorder(root.left)
self.postorder(root.right)
print(root.val, end=' ')
```
3. 先序、中序和后序遍历的非递归实现
```python
class BinaryTree:
...
# 先序遍历
def preorder_iterative(self, root):
stack = []
node = root
while node or stack:
while node:
print(node.val, end=' ')
stack.append(node)
node = node.left
node = stack.pop()
node = node.right
# 中序遍历
def inorder_iterative(self, root):
stack = []
node = root
while node or stack:
while node:
stack.append(node)
node = node.left
node = stack.pop()
print(node.val, end=' ')
node = node.right
# 后序遍历
def postorder_iterative(self, root):
stack1 = []
stack2 = []
node = root
stack1.append(node)
while stack1:
node = stack1.pop()
if node.left:
stack1.append(node.left)
if node.right:
stack1.append(node.right)
stack2.append(node)
while stack2:
print(stack2.pop().val, end=' ')
```
以上是关于二叉树的基本操作的 Python 实现。
用c语言代码建立二叉树的二叉链表存储结构,要求编程实现如下功能:1假设二叉树的结点值是字符,根据输入的一棵二叉树的完整先序遍历序列建立一棵以二叉链表表示的二叉树2对二叉树进行先序、中序和后序遍历操作,并输出遍历序列
好的,我知道了。下面是用 C 语言代码建立二叉树的二叉链表存储结构,并实现遍历操作的程序:
```c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//定义二叉树结点结构体
typedef struct TreeNode{
char data; //结点数据
struct TreeNode *left; //左子树指针
struct TreeNode *right; //右子树指针
}TreeNode, *pTreeNode;
//用先序遍历序列建立二叉树
pTreeNode createTree(){
char ch;
scanf("%c", &ch); //读入一个字符
if(ch == '#') //如果是 #,表示该结点为空
return NULL;
pTreeNode p = (pTreeNode)malloc(sizeof(TreeNode)); //创建新结点
p->data = ch; //存储数据
p->left = createTree(); //递归创建左子树
p->right = createTree(); //递归创建右子树
return p; //返回当前结点的指针
}
//先序遍历二叉树
void preOrder(pTreeNode root){
if(root == NULL)
return;
printf("%c ", root->data); //访问当前结点
preOrder(root->left); //递归遍历左子树
preOrder(root->right); //递归遍历右子树
}
//中序遍历二叉树
void inOrder(pTreeNode root){
if(root == NULL)
return;
inOrder(root->left); //递归遍历左子树
printf("%c ", root->data); //访问当前结点
inOrder(root->right); //递归遍历右子树
}
//后序遍历二叉树
void postOrder(pTreeNode root){
if(root == NULL)
return;
postOrder(root->left); //递归遍历左子树
postOrder(root->right); //递归遍历右子树
printf("%c ", root->data); //访问当前结点
}
int main(){
printf("请输入一棵二叉树的完整先序遍历序列(以#表示空结点):\n");
pTreeNode root = createTree(); //根据输入建立二叉树
printf("先序遍历序列为:");
preOrder(root); //先序遍历二叉树
printf("\n中序遍历序列为:");
inOrder(root); //中序遍历二叉树
printf("\n后序遍历序列为:");
postOrder(root); //后序遍历二叉树
printf("\n");
return 0;
}
```
程序中,先定义了一个二叉树结点结构体 `TreeNode`,包含三个成员:`data` 表示结点数据,`left` 表示左子树指针,`right` 表示右子树指针。然后,用 `typedef` 定义了 `pTreeNode` 类型指针,方便后续使用。
接着,定义了一个 `createTree()` 函数,用于根据输入的先序遍历序列建立二叉树。程序遇到一个字符时,如果是 `#`,表示该结点为空,返回 `NULL`;否则,创建一个新结点,存储该字符,并递归调用 `createTree()` 函数创建左右子树,最后返回当前结点的指针。
然后,定义了三个遍历函数 `preOrder()`、`inOrder()`、`postOrder()`,分别用于先序、中序、后序遍历二叉树。遍历过程中,如果当前结点为空,直接返回;否则,先访问当前结点,然后递归遍历左右子树。
最后,在 `main()` 函数中,先提示用户输入一棵二叉树的完整先序遍历序列,然后调用 `createTree()` 函数建立二叉树。接着,先序、中序、后序遍历二叉树,并输出遍历序列。
注意,程序中用 `scanf("%c", &ch)` 读入字符时,需要注意缓冲区的问题。可以在读入字符后加一个空格,将回车符消耗掉,或者用 `fflush(stdin)` 清空缓冲区。否则,可能会出现读入空字符的情况,导致程序出错。
以上就是用 C 语言代码建立二叉树的二叉链表存储结构,并实现遍历操作的程序。
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