没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
关于二叉树的典型算法实现
需积分: 0 0 下载量 20 浏览量
2023-12-22
13:40:44
上传
评论
收藏 132KB DOCX 举报
温馨提示
试读
36页
二叉树的典型算法实现
资源推荐
资源详情
资源评论
学生姓名
学号
实验成绩
专业
班级
实验日期
课程名称
数据结构与算法
任课教师
实验名称
实验 2-1: 二叉树的典型算法实现
实验序号
实验地点
实验台号
指导教师
一、实验目的
1.能够运用二叉树的基本概念和性质等知识,表述用户的需求,并能很好的进行分析。
2.能够运用二叉链表存储结构,描述二叉树的存储过程,并能进行推理及求解。
二、实验内容
1.编写程序btree.cpp,实现二叉链树的各项基本操作,并在此基础上设计算法
exam2-1-1.cpp实现二叉树的如下操作:
(1)采用括号表示法,创建如下二叉树(二叉树显示在下一页)并输出;
(2)采用递归法分别输出该二叉树的先序序列,中序序列和后序序列。
2.通信电文中 8 个字母分别是 a;b;c;d;e;f;g;h,各字母出现的频率分别为:0.07,0.19,0.02,
0.06,0.32,0.03,0.21 和 0.10,,要求编写一个程序 exam2-1-2,根据各字母及出现频率构造出
对应的哈夫曼树,输出对应的哈夫曼编码和平均查找长度。
3.用二叉树表示家谱关系并实现各种查找功能。要求编写一个程序 exam2-1-3,采用一棵二
叉树表示一个家谱关系(由若干家谱记录构成,每个家谱记录由父亲、妻子和儿子的姓名构成,
姓名是关键字)要求程序具有文件操作功能和家谱操作功能
三、实验要求
1.课下完成实验程序的编写,实验室调试验证;
2.实验完成后填写实验报告。
四、实验分析
(1)
在实验中,我们需要编写两个程序:btree.cpp 和 exam2-1-1.cpp。首先,我们需要
使用 btree.cpp 实现二叉链树的基本操作。然后,使用 exam2-1-1.cpp 实现对二叉
树的创建和输出操作。下面是具体步骤:
1.btree.cpp 实现二叉链树的基本操作:
·定义二叉树的节点结构;
·实现创建二叉树、插入节点、删除节点等基本操作;
·实现先序遍历、中序遍历和后序遍历等算法。
2.exam2-1-1.cpp 实现对二叉树的创建和输出操作:
·在 exam2-1-1.cpp 中引用 btree.cpp 中的头文件,并使用其中定义的二叉树结构
和操作函数;
·根据括号表示法创建指定的二叉树结构;
·使用递归法分别输出该二叉树的先序序列、中序序列和后序序列。
下面是示例的二叉树的括号表示法和对应的先序、中序、后序遍历序列:
二叉树括号表示法:
A
/ \
B C
/ \ \
D E F
先序遍历序列:A, B, D, E, C, F
中序遍历序列:D, B, E, A, C, F
后序遍历序列:D, E, B, F, C, A
通过调用 btree.cpp 中的函数,我们可以创建并输出上述二叉树以及对应的遍历序
列。
(2)
1.问题描述:
·通过给定的字母和它们的出现频率构造哈夫曼树;
·输出每个字母的哈夫曼编码;
·计算并输出平均查找长度。
2.算法步骤:
·构造哈夫曼树:使用最小堆(Min Heap)或其他数据结构,将各字母按照频率构
建成树,每次合并两个频率最小的节点,直到只剩下一个节点为根的树。
·生成哈夫曼编码:从哈夫曼树的根节点开始,向左走标记为 0,向右走标记为 1,
直到叶子节点,即可得到每个字母的哈夫曼编码。
·计算平均查找长度:通过字母的频率和对应的哈夫曼编码计算每个字母的查找长
度,然后求平均值。
3.伪代码示例:
1. 构造哈夫曼树:
a. 将每个字母及其频率构建为节点;
b. 使用最小堆合并节点,直到只剩下一个节点。
2. 生成哈夫曼编码:
a. 从根节点开始递归遍历树,为每个字母生成哈夫曼编码。
3. 计算平均查找长度:
a. 对于每个字母,使用频率和对应的哈夫曼编码计算查找长度;
b. 求所有字母的查找长度平均值。
4. 输出结果。
4.程序实现:
·使用 C++或其他编程语言,实现哈夫曼树的构建、编码生成和平均查找长度的计算。
·代码应该包括注释以解释关键步骤。
5.实验分析:
·讨论哈夫曼编码在压缩数据中的应用;
·分析不同字母频率分布下哈夫曼编码的效果;
·探讨哈夫曼树构建算法的时间复杂度和空间复杂度。
(3)
1.问题描述:
·通过一棵二叉树表示家谱关系,每个家谱记录包含父亲、妻子和儿子的姓名;
·实现文件操作功能,可以从文件中读取家谱数据,也可以将修改后的家谱数据写
入文件;
·实现家谱操作功能,包括查找某人的家谱信息、查找某人的父亲、妻子、儿子等。
2.算法步骤:
·家谱数据结构设计:
·定义家谱记录结构,包含父亲、妻子和儿子的姓名等信息。
·二叉树表示家谱:
·每个节点表示一个家庭,包含家庭成员的信息;
·左子树表示父亲的家庭,右子树表示儿子的家庭。
· 文件操作功能:
·读取文件:从文件中读取家谱数据构建二叉树;
·写入文件:将修改后的家谱数据写回文件。
·家谱操作功能:
·查找某人的家谱信息:在二叉树中查找并输出该人的家庭信息;
·查找某人的父亲、妻子、儿子:遍历二叉树找到对应节点。
3.伪代码示例:
1. 定义家谱记录结构;
2. 定义二叉树节点结构;
3. 从文件中读取家谱数据构建二叉树;
4. 实现家谱操作功能:
a. 查找某人的家谱信息;
b. 查找某人的父亲、妻子、儿子等;
5. 实现文件操作功能:
a. 写入修改后的家谱数据到文件。
4.程序实现:
·使用 C++或其他编程语言,实现上述算法步骤;
·使用适当的数据结构表示家谱信息,设计良好的函数接口。
5.实验分析:
·讨论二叉树在表示家谱关系中的优势和局限性;
·分析家谱操作功能的时间复杂度;
·探讨文件操作对程序的灵活性和可维护性的影响。
剩余35页未读,继续阅读
资源评论
h3298414063
- 粉丝: 0
- 资源: 2
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功