C++实现二叉树与图的数据结构实验

"二叉树和图(C++)数据结构实验" 实验报告的目的是为了深入理解二叉树的结构特性，并掌握二叉链表表示法以及如何实现二叉树的基本操作。此外，实验还要求学生掌握二叉树的实际应用，如在本实验中选择的二叉树遍历和哈夫曼编码/解码。 实验内容分为两个部分，学生可选择其中之一进行： 1. **二叉树的遍历**：包括先序、中序、后序遍历。遍历是二叉树基本操作的一部分，通过遍历可以按照特定顺序访问所有节点。先序遍历通常遵循“根-左-右”的顺序，中序遍历为“左-根-右”，而后序遍历为“左-右-根”。递归和非递归方法都可以实现这些遍历，非递归实现通常需要借助栈来模拟递归过程。 2. **哈夫曼编码/解码器**：哈夫曼编码是一种用于无损数据压缩的算法，它基于字符出现频率构建最优的二叉树（哈夫曼树），将字符编码为最短的二进制字符串。编码过程中，频繁出现的字符会得到较短的编码，不常出现的字符则编码较长，以此达到压缩数据的目的。解码则是将哈夫曼编码还原为原始数据的过程。 实验要求包括： - 在C++环境中编写程序 - 使用适当的数据结构实现算法 - 描述算法设计的基本原理或绘制流程图 - 确保代码简洁，关键语句有注释 - 进行调试和测试，并记录结果 - 完成实验报告 实验步骤涉及的主要数据结构和操作有： - **二叉链表存储结构**：每个结点包含数据域、左孩子指针和右孩子指针，用于构建二叉树。 - **栈的顺序存储结构**：用于非递归遍历，初始化、判断栈空、入栈和出栈等操作是必需的。 - **队列的顺序存储结构**：在层次遍历中，队列用于按层次顺序访问节点，需要实现初始化、入队、出队和判断队列为空的操作。 示例代码片段展示了创建二叉树的函数`Create(BiTree T)`，它使用递归方式读取输入字符，创建对应的二叉树结构。`Preorder(BiTNode *T)`是先序遍历的函数，用于访问根节点、左子树和右子树。 这个实验旨在让学生通过实践操作来深入理解二叉树的概念、遍历方法以及实际应用中的数据压缩技术。通过这个实验，学生能够提高他们的编程能力，同时增强对数据结构和算法的理解。