[精品]【数据结构】二叉树实验报告
二叉树实验报告
一、实验目的:
1.掌握二叉树的基本操作;
2.理解二叉树的性质;
3.熟悉二叉树的广度优先遍历和深度优先遍历算法。
二、实验原理:
1.二叉树是一种树形结构,由n(n>=0)个节点组成;
2.每个节点最多有两个子节点,称为左子节点和右子节点;
3.二叉树的遍历分为四种方式:前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。
三、实验环境:
1.编程语言:C++;
2.编译器:Dev-C++。
四、实验内容:
1.定义二叉树节点结构体:
struct BinaryTreeNode
{
int data; // 节点数据
BinaryTreeNode *leftChild; // 左子节点指针
BinaryTreeNode *rightChild; // 右子节点指针
};
2.初始化二叉树:
queue<BinaryTreeNode *> q; // 使用队列存储节点
q.push(root);
int i = 1; // 创建子节点
while (!q.empty() && i < length)
{
BinaryTreeNode *node = q.front();
q.pop();
if (data[i] != -1) // 创建左子节点
{
BinaryTreeNode *leftChild = new BinaryTreeNode;
leftChild->data = data[i];
leftChild->leftChild = nullptr;
leftChild->rightChild = nullptr;
node->leftChild = leftChild;
q.push(leftChild);
}
i++;
if (data[i] != -1) // 创建右子节点
{
BinaryTreeNode *rightChild = new BinaryTreeNode;
rightChild->data = data[i];
rightChild->leftChild = nullptr;
rightChild->rightChild = nullptr;
node->rightChild = rightChild;
q.push(rightChild);
}
i++;
}
return root;
}
3.前序遍历二叉树:
五、实验结果:
输入:int data[] = {1, 2, 3, 4, -1, -1, 5, 6, -1, -1, 7, 8};
输出:
前序遍历结果:1 2 4 5 3 6 7 8
中序遍历结果:4 2 5 1 6 3 7 8
后序遍历结果:4 5 2 6 8 7 3 1
层次遍历结果:1 2 3 4 5 6 7 8
通过本次实验,我深入理解了二叉树的性质和遍历方式,并掌握了二叉树的基本操作。在实践中,我发现层次遍历需要使用队列来存储节点,而三种递归遍历方式则是通过不断递归子树来完成的。在应用时,需要根据实际问题选择不同的遍历方式。
二叉树的基本性质
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