实验报告课程名称数据结构实验项目实验三--创建一个二叉树并输出三种遍历结果系别___ _计算机学院 _ ______专业___ ___班级/学号___________学生姓名 _________实验日期_成绩_______________________指导教师实验题目：实验三------创建一个二叉树并输出三种遍历结果一、实验目的1)掌握二叉树存储结构；2)掌握并实现二叉树遍历的递归算法和非递归算法；3)理解树及森林对二叉树的转换；4)理解二叉树的应用—哈夫曼编码及WPL计算。
二、实验内容1)以广义表或遍历序列形式创建一个二叉树，存储结构自选；2)输出先序、中序、后序遍历序列；3)二选一应用题：1）树和森林向二叉树转换；2）哈夫曼编码的应用问题。
（应用型题目可替换上述前两项实验内容）三、设计与编码1)程序结构基本设计框架（提示：请根据所选定题目，描述程序的基本框架，可以用流程图、界面描述图、框图等来表示）2)本实验用到的理论知识遍历二叉树，递归和非递归的方法（提示：总结本实验用到的理论知识，实现理论与实践相结合。
总结尽量简明扼要，并与本次实验密切相关，要求结合自己的题目并阐述自己的理解和想法）3)具体算法设计（1）首先，定义二叉树的存储结构为二叉链表存储，每个元素的数据类型Elemtype，定义一棵二叉树，只需定义其根指针。
（2）然后以递归的先序遍历方法创建二叉树，函数为CreateTree()，在输入字符时要注意，当节点的左孩子或者右孩子为空的时候，应当输入一个特殊的字符（本算法为“#”），表示左孩子或者右孩子为空。
（3）下一步，创建利用递归方法先序遍历二叉树的函数，函数为PreOrderTree()，创建非递归方法中序遍历二叉树的函数，函数为InOrderTree()，中序遍历过程是：从二叉树的根节点开始，沿左子树向下搜索，在搜索过程将所遇到的节点进栈；左子树遍历完毕后，从栈顶退出栈中的节点并访问；然后再用上述过程遍历右子树，依次类推，指导整棵二叉树全部访问完毕。
创建递归方法后序遍历二叉树的函数，函数为LaOrderTree()。
（提示：该部分主要是利用C、C++等完成数据结构定义、设计算法实现各种操作，可以用列表分步形式的自然语言描述，也可以利用流程图等描述）4)编码#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>typedef char DataType;#define MaxSize 100typedef struct Node{DataType data;struct Node *lchild;struct Node *rchild;}*BiTree,BitNode;void InitBitTree(BiTree *T); /*树的初始化*/void CreateBitTree(BiTree *T); /*按照先序输入字符序列递归创建二叉树*/ void PreOrderTraverse(BiTree T); /*二叉树的先序遍历的递归函数声明*/void InOrderTraverse(BiTree T); /*二叉树的中序遍历的递归函数声明*/void PostOrderTraverse(BiTree T); /*二叉树的后序遍历的递归函数声明*/void PreOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的先序遍历的非递归函数声明*/void InOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的中序遍历的非递归函数声明*/void PostOrderTraverse2(BiTree T); /*二叉树的后序遍历的非递归函数声明*/void main(){BiTree T,root;InitBitTree(&T);printf("根据输入二叉树的先序序列创建二叉树('#'表示结束)：\n"); CreateBitTree(&T);printf("二叉树的先序序列：\n");printf("递归：\t");PreOrderTraverse(T);printf("\n");printf("非递归：");PreOrderTraverse2(T);printf("\n");printf("二叉树的中序序列：\n");printf("递归：\t");InOrderTraverse(T);printf("\n");printf("非递归：");InOrderTraverse2(T);printf("\n");printf("二叉树的后序序列：\n");printf("递归：\t");PostOrderTraverse(T);printf("\n");printf("非递归：");PostOrderTraverse2(T);printf("\n");}void InitBitTree(BiTree *T){*T=NULL;}void CreateBitTree(BiTree *T)/*递归创建二叉树*/{DataType ch;scanf("%c",&ch);if(ch=='#')*T=NULL;else{*T=(BiTree)malloc(sizeof(BitNode)); /*生成根结点*/if(!(*T))exit(-1);(*T)->data=ch;CreateBitTree(&((*T)->lchild)); /*构造左子树*/CreateBitTree(&((*T)->rchild)); /*构造右子树*/ }}void PreOrderTraverse(BiTree T)/*先序遍历二叉树的递归实现*/{if(T) /*如果二叉树不为空*/{printf("%2c",T->data); /*访问根结点*/PreOrderTraverse(T->lchild); /*先序遍历左子树*/PreOrderTraverse(T->rchild); /*先序遍历右子树*/ }}void InOrderTraverse(BiTree T)/*中序遍历二叉树的递归实现*/{if(T) /*如果二叉树不为空*/{InOrderTraverse(T->lchild); /*中序遍历左子树*/ printf("%2c",T->data); /*访问根结点*/InOrderTraverse(T->rchild); /*中序遍历右子树*/ }}void PostOrderTraverse(BiTree T)/*后序遍历二叉树的递归实现*/{if(T) /*如果二叉树不为空*/{PostOrderTraverse(T->lchild); /*后序遍历左子树*/PostOrderTraverse(T->rchild); /*后序遍历右子树*/printf("%2c",T->data); /*访问根结点*/}}void PreOrderTraverse2(BiTree T)/*先序遍历二叉树的非递归实现*/{BiTree stack[MaxSize]; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/ int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p; /*定义一个结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T;while(p!=NULL||top>0){while(p!=NULL) /*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/{printf("%2c",p->data); /*访问根结点*/stack[top++]=p; /*将p入栈*/p=p->lchild; /*遍历左子树*/}if(top>0) /*如果栈不空*/{p=stack[--top]; /*栈顶元素出栈*/p=p->rchild; /*遍历右子树*/}}}void InOrderTraverse2(BiTree T)/*中序遍历二叉树的非递归实现*/{BiTree stack[MaxSize]; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/ int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p; /*定义一个结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T;while(p!=NULL||top>0){while(p!=NULL) /*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/{stack[top++]=p; /*将p入栈*/p=p->lchild; /*遍历左子树*/}if(top>0) /*如果栈不空*/{p=stack[--top]; /*栈顶元素出栈*/printf("%2c",p->data); /*访问根结点*/p=p->rchild; /*遍历右子树*/}}}void PostOrderTraverse2(BiTree T)/*后序遍历二叉树的非递归实现*/{BiTree stack[MaxSize]; /*定义一个栈，用于存放结点的指针*/ int top; /*定义栈顶指针*/BitNode *p,*q; /*定义结点的指针*/top=0; /*初始化栈*/p=T,q=NULL; /*初始化结点的指针*/while(p!=NULL||top>0){while(p!=NULL) /*如果p不空，访问根结点，遍历左子树*/{stack[top++]=p; /*将p入栈*/p=p->lchild; /*遍历左子树*/}if(top>0) /*如果栈不空*/{p=stack[top-1]; /*取栈顶元素*/if(p->rchild==NULL||p->rchild==q) /*如果p没有右孩子结点，或右孩子结点已经访问过*/{printf("%2c",p->data); /*访问根结点*/q=p;p=NULL;top--;}elsep=p->rchild;}}}（提示：该部分主要是将算法转化为C、C++程序，设计主函数完成对各成员函数的调用；设计人机界面，每一步需要用户操作的提示以及每一次用户操作产生的预期结果）四、运行与测试1)在调试程序的过程中遇到什么问题，是如何解决的？在调试程序的过程中，遇到最大的问题就是中序和后序不能正确表示答案，最后发现是因为两个函数的错误导致。