数据结构 二叉树实验

在本实验中，主题聚焦于数据结构中的二叉树，特别是如何建立二叉树以及对二叉树进行遍历。二叉树是一种特殊的数据结构，每个节点最多有两个子节点，通常分为左子节点和右子节点。这个实验的目的是帮助学生理解和掌握二叉树的基本操作，包括结点结构的实现和递归算法的应用。 实验目标主要有两个方面： 1. 实现二叉树结点结构，包括数据域和指向左右子节点的指针，以便能够存储和操作二叉树。 2. 掌握三种递归遍历算法：前序遍历、中序遍历和后序遍历。这些遍历方法是二叉树操作的基础，它们分别按照“根-左-右”、“左-根-右”和“左-右-根”的顺序访问节点。 实验要求学生： 1. 深入理解与实验相关的教材内容。 2. 编写完整的C程序，实现输入二叉树的节点个数和节点值，构建二叉树，并使用递归方法实现三种遍历算法，同时计算二叉树的高度。 3. 完成实验报告，记录实验过程、结果和观察。 实验内容涉及以下部分： 1. 输入任意数量的节点及其值，构建二叉树，并通过递归遍历算法（前序、中序、后序）遍历该树，同时计算树的高度。 2. 生成特定的二叉树结构，并使用非递归的先序遍历算法进行遍历。 实验步骤中提供了几个关键函数的实现，如： - `depth()` 函数用于计算二叉树的高度，它通过递归地比较左子树和右子树的高度来确定。 - `create()` 函数根据前序和中序遍历序列构建二叉树。前序遍历的第一个元素是树的根，中序遍历中根元素的位置将树分成左子树和右子树。 - `inorder()`, `inpre()`, 和 `postorder()` 分别实现了中序、前序和后序的递归遍历。 - `inpre1()` 和 `inorder1()` 是非递归版本的前序和中序遍历，它们使用栈来跟踪当前处理的节点。 在`main()`函数中，用户输入前序和中序遍历序列，程序根据这些序列构建二叉树，并执行各种遍历操作。`strlen()`函数用于获取输入字符串的长度，确保正确读取节点值。 通过这个实验，学生不仅能熟练掌握二叉树的构建，还能深入理解递归和非递归遍历策略，这对理解和处理复杂数据结构问题至关重要。此外，这个实验也强调了实践操作和报告整理的重要性，有助于培养学生的编程能力和问题解决能力。