C语言综合实验设计报告数据结构：二叉树的遍历

C语言综合实验设计报告 题目：数据结构：二叉树的遍历 学院:化学工程学院 专业:制药工程 班级:050607 学号： 姓名： 设计日期:2007年1月11日 指导老师： 一 选题背景数据结构是由若干特性相同的数据元素构成的集合，且在集合上存在一种或多种关系。由关系不同可将数据结构分为四类：线性结构、树形结构、图状结构和集合结构。数据的存储结构是数据逻辑结构在计算机中的映象，由关系的两种映象方法可得到两类存储结构：一类是顺序存储结构，它以数据元素相对的存储位置表示关系，则存储结构中只包含数据元素本身的信息；另一类是链式存储结构，它以附加的指针信息（后继元素的存储地址）表示关系。数据结构课程是离散数学的后续课程，并是操作系统、编译原理、数据库系统、计算机算法设计与分析、计算机网络、软件工程、人工智能等的基础课程，是将来进行大型程序设计的一个训练过程。二 设计思想通过调用函数的方法进行二叉树的遍历，定义坐标固定结点的位置。自动建立树和手动建立树的标志,选择：2手动,1自动。文本模式下创建树的过程，如果选择1自动，电脑自动建立树，如果选择2手动，需要人工手动建立。手动提示输入结点，创建好树。再用图形显示创建好的树，进行先序，中序，后序遍历。遍历时显示每个结点的过程。最后关闭图形。三 主要问题的解决方法及技术关键 存在的主要问题是在手动创建树时怎样输入结点，当选择“人工手动建立”时，在提示后依次输入26个字符或数字，每行一个。此时树就能建立，然后用图形显示出来。本程序的技术关键是建立二叉树和图形显示遍历的过程，分别用到Tree *CreatTree(),Void DrawTree(Tree *t)等函数。遍历结束后，图形关闭。四 流程图开始主函数文本模式下创建树选择常量2常量1Printf()Root=InitTree()调用函数Tree*InitTree()图形显示创建的树前序遍历 中序遍历遍历时显示结点的过程后序遍历图形初始化图形关闭END五 程序清单/*tree2.c二叉树演示*/#include <graphics.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <dos.h>#include <time.h>typedef struct TREE char data;/*树的结点数据*/ struct TREE *lchild; struct TREE *rchild; int x;/*树的x坐标*/ int y;/*树的y坐标*/Tree;struct OUTPUT int x;/*三种遍历的x坐标*/ int y;/*三种遍历的y坐标*/ int num;s;int nodeNUM=0;/*统计当前的结点数字,最多26个*/char way;/*自动建立树和手动建立树的标志,2手动,1自动*/char str3;/*显示结点数据的字符串*/void Init();/*图形初始化*/void Close();/*图形关闭*/Tree *CreatTree();/*文本模式下创建树的过程*/Tree *InitTree(int h,int t,int w);/*创建树,h层次,t横坐标,w树之间的宽度,n树的建立方式*/void DrawTree(Tree *t);/*用图形显示创建好的树*/void Preorder(Tree *t);/*前序遍历*/void Midorder(Tree *t);/*中序遍历*/void Posorder(Tree *t);/*后序遍历*/void DrawNode(Tree *t,int color);/*遍历时显示每个结点的过程*/void ClrScr();/*清空树的区域*/void main() Tree *root; randomize(); root=CreatTree();/*创建树*/ Init(); DrawTree(root);/*每次遍历前显示白色的树*/ sleep(1); s.x=100;s.y=300;s.num=1;/*每次遍历前设置显示遍历顺序显示的x,y坐标*/ Preorder(root);/*前序遍历*/ getch(); ClrScr(); DrawTree(root); sleep(1); s.x=100; s.y=350; s.num=1; Midorder(root);/*中序遍历*/ getch(); ClrScr(); DrawTree(root); sleep(1); s.x=100; s.y=400; s.num=1; Posorder(root);/*后序遍历*/ Close();/*清空树的区域*/void ClrScr() setcolor(BLACK); setfillstyle(SOLID_FILL,BLACK); bar(0,20,640,280);/*文本模式下创建树的过程*/Tree *CreatTree() Tree *root; clrscr(); printf("please input nn"); printf("puter creatn"); printf("2.people creatn"); way=getch();/*输入创建树的方法,1电脑自动建立,2人工手动建立*/ if(way!='2') way='1'/*其他数字默认自动建立*/ if(way='2')/*手动建立提示输入结点*/ printf("Please creat the treen"); root=InitTree(1,320,150); system("pause"); return root;/*生成二叉树，h表示层次，t表示横坐标，w表示结点左右子树的宽度，随机数n确定结点是空或非空，如n为0，则为空*，但要限定确保结点数不少于三个*/Tree *InitTree(int h,int t,int w) char ch; int n;/*自动建立时随机赋值判断是否是NULL的标志*/ Tree *node; if(way='2')/*手动建立需要自己输入*/ scanf("%c",&ch); else/*自动建立的赋值*/ n=random(5); if(n=0&&nodeNUM>=3)/*随机赋值时候确保自动建立的二叉树有三个结点*/ ch='.' else ch=65+random(25); if(ch='.')/*输入空格代表NULL*/ return NULL; else if(h=6|nodeNUM=26)/*如果树的层次已经到5或者结点树到达26个就自动返回NULL*/ return NULL; node=(Tree*)malloc(sizeof(Tree); node->data=ch; node->x=t;/*树的x坐标是传递过来的横坐标*/ node->y=h*50;/*树的y坐标与层次大小有关*/ nodeNUM+; node->lchild=InitTree(h+1,t-w,w/2); node->rchild=InitTree(h+1,t+w,w/2); return node;/*用图形显示创建好的树*/void DrawTree(Tree *t) if(t!=NULL) setcolor(BLACK); setfillstyle(SOLID_FILL,BLACK); fillellipse(t->x,t->y,9,9); setcolor(WHITE); circle(t->x,t->y,10); /*画圆*/ sprintf(str,"%c",t->data);/*将内容转换成字符串输出*/ outtextxy(t->x-3,t->y-2,str); if(t->lchild!=NULL)/*左子树*/ line(t->x-5,t->y+12,t->lchild->x+5,t->lchild->y-12); DrawTree(t->lchild); if(t->rchild!=NULL)/*右子树*/ line(t->x+5,t->y+12,t->rchild->x-5,t->rchild->y-12); DrawTree(t->rchild); /*遍历时显示每个结点的过程*/void DrawNode(Tree *t,int color) setcolor(YELLOW); setfillstyle(SOLID_FILL,YELLOW); fillellipse(t->x,t->y,10,10); setcolor(RED); sprintf(str,"%c",t->data);/*将内容转换成字符串输出*/ outtextxy(t->x-3,t->y-2,str); setcolor(color); outtextxy(s.x,s.y,str); setcolor(RED); sprintf(str,"%d",s.num);/*将遍历次序用数字显示在树的结点上*/ outtextxy(t->x-3,t->y-20,str); s.num+; sleep(1);/*前序遍历*/void Preorder(Tree *t) if(t!=NULL) s.x+=15; DrawNode(t,GREEN); Preorder(t->lchild); Preorder(t->rchild); /*中序遍历*/void Midorder(Tree *t) if(t!=NULL) Midorder(t->lchild); s.x+=15; DrawNode(t,YELLOW); Midorder(t->rchild); /*后序遍历*/void Posorder(Tree *t) if(t!=NULL) Posorder(t->lchild); Posorder(t->rchild); s.x+=15; DrawNode(t,BLUE); /*图形初始化*/void Init() int gd=DETECT,gm; initgraph(&gd,&gm,"c:tc"); cleardevice(); setcolor(YELLOW); outtextxy(250,10,"anykey to continue"); setcolor(RED); outtextxy(20,300,"preorder"); outtextxy(20,350,"midorder"); outtextxy(20,400,"posorder"); getch();/*图形关闭*/void Close() getch(); closegraph();六 设计结果说明本程序主函数简洁易懂，用了坐标设定树结点的位置，使运算方便。设置了选择功能，其中自动创建起着示范作用，还显示出程序的自动化程度。调用了众多功能函数，且函数表达较详细。用图形显示了遍历的经过使人更好地明白二叉树的遍历。不足的是在手动建立树时，没有清楚说明运用的变量的性质，让使用者在输入数据时产生疑惑，且有些具体函数的作用没有很好的体现。