数据结构课程设计实验报告主要涉及了两个核心概念:链表管理和线索二叉树。下面将分别详细介绍这两个知识点。
链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据以及指向下一个节点的引用。在本次实验中,设计了一个员工通讯录管理系统,该系统基于链表实现。具体实现包括以下部分:
1. 结构体定义:定义了一个名为`DataType`的结构体,用于存储员工的通讯信息,包括员工编号、姓名、手机号、邮箱和办公室电话。同时,定义了一个名为`ListNode`的结构体,它包含`DataType`数据域和一个指向下一个节点的指针`next`,表示链表中的节点。
2. 链表插入操作:`ListInsert`函数实现了在链表末尾插入新节点的功能。创建一个新的节点`u`,然后获取链表尾部的节点`w`,接着从用户输入中获取员工信息并填充新节点,最后将新节点连接到链表的末尾。
3. 链表删除操作:`ListDelete`函数用于删除指定员工编号的节点。找到待删除节点的前一个节点`c2`,然后更新`c2`的`next`指针,指向待删除节点的下一个节点,从而实现删除操作。
4. 链表查询操作:`Traverse`函数实现了根据员工编号查询员工信息。遍历链表,当找到匹配的员工编号时,输出对应节点的所有信息。如果未找到匹配的编号,提示信息不存在。
线索二叉树是一种特殊的二叉树,它在二叉树的每个节点中增加了两个线索,分别指向该节点在中序遍历序列中的前驱和后继。设计题目二要求建立中序线索二叉树,并进行中序遍历,以及查找节点的前驱和后继。这个部分涉及到的知识点包括:
1. 中序遍历:中序遍历是二叉树的一种遍历方式,通常顺序为左子树-根节点-右子树。
2. 线索化:在二叉链表的每个节点中添加两个附加指针,分别标记为`leftThread`和`rightThread`,用以指示当前节点是否是其父节点的左孩子或右孩子。这样,即使节点没有直接的左右孩子,也可以通过线索找到中序遍历序列中的相邻节点。
3. 前驱和后继节点:在中序遍历序列中,当前节点的前驱节点是其左子树的最右叶节点,如果没有左子树,则前驱节点是其父节点(如果当前节点是父节点的左孩子)或父节点的父节点(如果当前节点是父节点的右孩子)。后继节点则是当前节点的右子树的最左叶节点,如果没有右子树,则后继节点是其父节点(如果当前节点是父节点的右孩子)或父节点的父节点(如果当前节点是父节点的左孩子)。
通过这两个实验,学生不仅复习了链表的基本操作,如插入、删除和查询,还学习了线索二叉树的构建和遍历,增强了对数据结构的理解,为后续的编程实践打下了坚实的基础。