1、湖南涉外經(jīng)濟學(xué)院課程設(shè)計報告課程名稱：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)報告題目：二叉樹的基本操作學(xué)生姓名：肖琳桂、康政、張小東、張帆所在學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級：軟工本1402學(xué)生學(xué)號： 144300211、02、14、08指導(dǎo)教師：李春庭2015年 12 月 31日課程設(shè)計任務(wù)書報告題目二叉樹的基本操作完成時間2 周肖琳桂專 業(yè)軟工本學(xué)生姓名指導(dǎo)教師李春庭職稱講師康政班級1402總體設(shè)計要求和主要功能設(shè)計一個程序，實現(xiàn)二叉樹的創(chuàng)建以及二叉樹的遍歷（包括先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷和層次遍歷），計算并輸出二叉樹的深度和結(jié)點個數(shù)，功能要求：1二叉樹以二叉鏈表存儲，結(jié)點數(shù)據(jù)類型采用字符表示，按二叉樹的先序遍歷序列

2、創(chuàng)建。2用文本編輯器編寫一個data.txt的文件 , 包含 3 個以上創(chuàng)建按二叉樹的先序遍歷序列 ( 即序列中包含空樹節(jié)點 ) ，每個序列長度不少于10 個，在運行程序時自動載入，也可以由鍵盤輸入創(chuàng)建二叉樹。|3菜單功能：創(chuàng)建二叉樹（二級菜單說明選擇文件中的第幾個，輸出創(chuàng)建二叉樹的深度及結(jié)點數(shù)，若失敗則有相應(yīng)提示），遍歷序列（顯示先序，中序，后序和層次遍歷結(jié)果），結(jié)點的孩子信息，退出系統(tǒng)。工作內(nèi)容及時間進度安排第 17 周：周 1- 周 2：立題、論證方案設(shè)計周 3- 周 5 ：程序設(shè)計及程序編碼第 18周：周 1- 周 3 ：程序調(diào)試周 4- 周 5 ：驗收答辯摘要本課程設(shè)計主要說明如何在

3、C+編程環(huán)境下實現(xiàn)二叉樹的遍歷，遍歷方式包括 : 二叉樹的先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷，層次遍歷等四種遍歷方式。同時，此次課程設(shè)計還包括了求二叉樹深度和結(jié)點個數(shù)， 結(jié)點的孩子信息， 以及對文件的操作，用文件讀取的方式實現(xiàn)對二叉樹的建立。 以通過此次課程設(shè)計， 使學(xué)生充分掌握樹的基本操作， 以及對線性存儲結(jié)構(gòu)的理解。 同時，在對樹的遍歷的操作過程中，同樣是運用遞歸的方式實現(xiàn)遍歷， 在對樹實現(xiàn)層次操作的時候， 要求用循環(huán)隊列的操作方式來實現(xiàn)層次遍歷。 此次課程設(shè)計對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容綜合性的運用的要求較高。關(guān)鍵詞：二叉樹，先序遍歷， 中序遍歷，后序遍歷， 層次遍歷，節(jié)點，線性存儲 , 節(jié)點的孩子信息目錄

4、課程設(shè)計任務(wù)書1一、需求分析41問題描述42功能要求4二、概要設(shè)計51. 總體設(shè)計圖52. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計53. 算法設(shè)計54. 主要模塊及模塊之間的關(guān)系5三、詳細設(shè)計61. 結(jié)構(gòu)體（或類）設(shè)計62.主要模塊實現(xiàn)的流程圖63. 算法設(shè)計7四、測試運行81登錄和主界面運行效果圖82運行說明83.運行效果圖8五、結(jié)論與心得101. 總體評價102. 所做的工作及體會10六、程序附錄（源代碼）13七、參考文獻20一、需求分析1問題描述設(shè)計一個二叉樹。 二叉樹形象地說即樹中每個節(jié)點最多只有兩個分支， 它是一種重要的數(shù)據(jù)類型。 可以運用于建立家譜， 公司所有的員工的職位圖， 以及各種事物的分類和各種機構(gòu)的

5、職位圖表等。二叉樹是通過建立一個鏈式存儲結(jié)構(gòu)，達到能夠?qū)崿F(xiàn)前序遍歷，中序遍歷，后序遍歷，層次遍歷。以及能夠從輸入的數(shù)據(jù)中得知二叉樹的葉子結(jié)點的個數(shù)， 二叉樹的深度。 在此，二叉樹的每一個結(jié)點中必須包括：值域，左指針域，右指針域。我們抽象出下列問題： 實現(xiàn)文件操作，運用文件輸入流， 將已經(jīng)寫好二叉樹序列的 txt 文本文件，加載到程序中， 實現(xiàn)文件創(chuàng)建二叉樹。然后采用鏈表存儲的方式遍歷二叉樹（先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷、層次遍歷）。層次遍歷運用循環(huán)隊列的方法實現(xiàn)，需要重新定義隊頭和隊尾，以及隊列的最大長度，并且在屏幕上實現(xiàn)輸出顯示。2功能要求(1) 用菜單的形式實現(xiàn)操作界面，提供（ 14）個功

6、能選項，功能分別為創(chuàng)建二叉樹、遍歷序列、節(jié)點的孩子信息、退出系統(tǒng)。(2) 創(chuàng)建二叉樹。要求用文件讀取和鍵盤輸入兩種不同的方式實現(xiàn)二叉樹的創(chuàng)建。二級菜單說明，輸出創(chuàng)建二叉樹的深度及結(jié)點數(shù)，若失敗則有相應(yīng)提示。(3) 遍歷序列。顯示先序，中序，后序和層次遍歷結(jié)果。先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷用遞歸的方法實現(xiàn)遍歷。層次遍歷，用循環(huán)隊列的方法實現(xiàn)。(4) 每次實現(xiàn)一項操作之后，要有相應(yīng)的提示返回菜單。4二、概要設(shè)計1. 總體設(shè)計圖主菜單創(chuàng)建二叉樹遍歷序列節(jié)點的孩子信退出系統(tǒng)息鍵文先中后層盤件序序序次輸輸遍遍遍遍入入歷歷歷歷2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)元素為字符， 邏輯結(jié)構(gòu)為樹形結(jié)構(gòu)， 存儲結(jié)構(gòu)為二叉鏈式存儲

7、， 系統(tǒng)操作的數(shù)據(jù)元素主要是創(chuàng)建一個二叉樹，遍歷序列。3. 算法設(shè)計本系統(tǒng)主要用到的算法有先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷、層次遍歷、創(chuàng)建二叉樹和查找節(jié)點。從子菜單界面只能返回到主菜單界面，而不是退出程序。4. 主要模塊及模塊之間的關(guān)系運行程序后直接進入“菜單主界面”模塊，菜單顯示分為4 個模塊，（14）分別為創(chuàng)建二叉樹、遍歷序列、節(jié)點的孩子信息、退出系統(tǒng)。主界面中的各個模塊都是獨立運行，每完成一項操作后， 返回主菜單模塊。通過相應(yīng)定義的函數(shù)（外部接口）實現(xiàn)，內(nèi)部數(shù)據(jù)的改變由模塊內(nèi)部完成。5三、詳細設(shè)計1. 結(jié)構(gòu)體（或類）設(shè)計typedef char TElemType;typedef struc

8、t BiTNodeTElemType date;struct BiTNode *lchild,*rchild; BiTNode,*BiTree;2. 主要模塊實現(xiàn)的流程圖開始主菜單界面輸入選擇（ 14）Case=sel？Case=4退出系統(tǒng)Case=1創(chuàng)建二叉樹Case=2遍歷序列先序遍歷中序遍歷后序遍歷層次遍歷Case=3結(jié)點的孩子信 息63. 算法設(shè)計先序遍歷：void PreOrderTraverse(BiTree T) if(T) cout<<T->date; PreOrderTraverse(T->lchild); PreOrderTraverse(T->

9、;rchild); 中序遍歷：void InOrderTraver(BiTree T) if(T) InOrderTraver(T->lchild); cout<<T->date; InOrderTraver(T->rchild); 后序遍歷：void PostOrderTraver(BiTree T) if(T) PostOrderTraver(T->lchild); PostOrderTraver(T->rchild); cout<<T->date; 層次遍歷：void ccbl(BiTNode *b) BiTNode *p;Bi

10、TNode *qMaxSize;int qm,h;qm=h=-1;h+; qh=b;while(qm != h) qm=(qm+1)%MaxSize; p=qqm; printf("%c ",p->date); if(p->lchild!=NULL) h=(h+1)%MaxSize;qh=p->lchild; if(p->rchild!=NULL) h=(h+1)%MaxSize; qh=p->rchild; 7四、測試運行1登錄和主界面運行效果圖2運行說明主程序運行后，直接到菜單選擇界面。其中有(1 4 個選項可以選擇 )1. 創(chuàng)建二叉樹 2

11、. 遍歷序列 3. 節(jié)點的孩子信息4. 退出系統(tǒng)。除退出以外 , 每個功能模塊運行完后，返回到主菜單界面，每個界面相互獨立。3. 運行效果圖8表 學(xué)生情況統(tǒng)計表序姓名性出生日期學(xué)號專業(yè)聯(lián)系電話備注號別1康政男1994.12144300202軟件工長2肖琳桂男1996.08144300211軟件工程157175144943張小東男1994.07144300214軟件工程4張帆男1995.08144300208軟件工程9五、結(jié)論與心得1. 總體評價在此次的課程設(shè)計中， 由于不夠細心， 在程序設(shè)計中犯了一些錯誤， 花了挺多的時間。但是經(jīng)過一番思考并且在老師的幫助下， 找到了

12、導(dǎo)致程序錯誤的原因，經(jīng)過幾次修改和調(diào)試， 程序能正常運行， 并且能夠完成課程設(shè)計任務(wù)中的大部分功能。同時在此次的課程設(shè)計中讓我更深刻的了解了二叉樹的基本操作， 增加了對專業(yè)只是學(xué)習(xí)的興趣。 我想在以后的學(xué)習(xí)中， 我們會繼續(xù)努力， 希望在計算機方面有好的成績， 也感謝老師給我們這次課程設(shè)計的機會， 讓我們認識到了自身的不足，讓我們能夠不斷地完善自己 !2.所做的工作及體會肖琳桂：編寫程序和課程設(shè)計報告。 課程設(shè)計中我主要擔(dān)任程序設(shè)計的編寫和設(shè)計報告的編寫工作， 經(jīng)過兩個星期的上機實踐學(xué)習(xí)， 使我對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有了更進一步的認識和理解，也知道了要想學(xué)好它要重在實踐， 要通過不斷的上機操作才能更好地學(xué)習(xí)

13、它。通過實踐我發(fā)現(xiàn)我的很多不足之處， 然感覺理論上已經(jīng)掌握， 但在運用到實踐的過程中仍有意想不到的困惑， 因為自己對知識點的掌握不夠熟悉， 但通過學(xué)習(xí)有很大改進。在這次課程設(shè)計中使我知道了二又樹的先序、 中序、后序、層次遍歷。同時，還包括了求二叉樹深度和結(jié)點個數(shù)， 結(jié)點的孩子信息， 以及對文件的操作， 用文件讀取的方式實現(xiàn)對二叉樹的建立。 充分掌握樹的基本操作， 以及對線性存儲結(jié)構(gòu)的理解。也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情， 如何去做一件事情， 又如何完成一件事情的方法和技巧。在設(shè)計過程中，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。我學(xué)會了運籌帷幌，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世，這次課程設(shè)

14、計對找來說受益良多。在今后的日子里， 我會認真對待每一件事情， 爭取做到最好， 努力將知識與實踐相結(jié)合，不斷鞏固，加深所學(xué)的知識，做到學(xué)以致用。另外感謝老師的細心教導(dǎo)，以及同學(xué)們的幫助。10康政：編寫程序和課程設(shè)計報告。 我在小組中做了編寫程序和撰寫報告的工作。 在編寫程序時，遇到很多困難， 例如缺少聲明，調(diào)用函數(shù)錯誤等等。 通過網(wǎng)上搜查，查詢資料以及老師的指點幫助， 完成了很多任務(wù)。 作為基礎(chǔ)不是很好的學(xué)生， 我在克服自己知識不足的過程中也在努力學(xué)習(xí)新的知識， 運用不同的原理編寫出不同的算法。也學(xué)習(xí)到，算法不能盲目抄襲，很多東西是不同的，必須通過自己的思考和努力的鉆研才能寫出一套完整的代碼，

15、 不可心急，越是急越不可能精細的完成任務(wù)。撰寫報告的時候， 很多地方因細節(jié)問題處理不好導(dǎo)致出了大大小小很多漏洞，不能很精細的完成指定的任務(wù)。從中我也明白了，做一件事，尤其是耗時的編寫程序的問題，不能心急也不能馬虎，也許一點點出錯整個程序就會崩潰，還要重新一點點的檢查才能找出問題， 大大降低了辦事效率。 所以，今后要做的第一件事是慢慢鞏固檢出， 打好根基。第二件事是沉下心來認真做事， 不能毛手毛腳，從頭到尾認真細致的做下去， 避免出錯惹出更多的麻煩。 這次的程序設(shè)計使我受益匪淺，學(xué)到了很多，做了很多。希望以后可以更多的做這種任務(wù)，鞏固知識，學(xué)習(xí)新的知識，有了這些經(jīng)驗可以做的更好。張小東：查找資料

16、和打印。 這次我在小組中做的事情是查詢資料和打印排版。 雖然因為我的專業(yè)底子差一點， 現(xiàn)在暫時只能在程序設(shè)計時查找一些需要用到的專業(yè)資料，幫助組員完成設(shè)計， 但我相信下一次我不會僅此于此。 這次程序設(shè)計我的收獲還是很大了， 讓我懂得了學(xué)好專業(yè)知識， 并不是自己想象中的難， 而是你自己是否去努力了。在查找資料的過程中， 我是邊查邊學(xué)自己不會的知識點。 查找途中也遇到了一些當(dāng)時不能理解的知識點， 但經(jīng)過同學(xué)的細心解答， 最后一些難掌握的知識點都被基本掌握。 這讓我懂得編程過程需要很大的耐心， 而且要有良好的思維和扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，所以我需要努力的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)自身不足之處并努力改正他，逐步提高自身的

17、能力， 不斷取得進步。 通過這次課程設(shè)計， 我認識到知識運用的重要性，并且努力加深對基礎(chǔ)知識的理解， 從中了解自己需要學(xué)習(xí)的東西并學(xué)會自學(xué)。作為一名計算機專業(yè)的學(xué)生，今后我會加緊學(xué)習(xí)，學(xué)好專業(yè)知識，為將來打下堅實的基礎(chǔ)。11張帆：查找資料和打印。 這次我在小組中做的事情是查詢資料， 打印排版。 雖然這些工作并不是主要任務(wù)， 但是我用心對待， 認真為做程序的同學(xué)查找資料， 為他們挑選所需要的代碼以及算法， 及時反饋給他們信息。 因為基礎(chǔ)不是很好， 經(jīng)常會剪裁到一些不是很合適的代碼， 我們通過共同分析， 共同篩選， 最終也獲得了很多收獲。通過和他們一起分析代碼， 我也漲了很多知識。 懂的了二叉樹的

18、算法，數(shù)據(jù)類型等等。 報告的排版也是一項需要耐心的工作， 通過晚上的時間， 我認認真真的對所寫的設(shè)計報告進行了排版， 把一些不符合文本框架或者有代碼錯誤的都進行了細致的修改， 保證了設(shè)計報告的質(zhì)量。 從這次的程序設(shè)計中， 我學(xué)到了很多。認認真真做一件事情不會有錯， 用什么態(tài)度做什么事會得到什么樣的回報。并且我認為數(shù)據(jù)結(jié)果也不是很難的科目，認真花時間去琢磨一定不會落下很多。所以以后我會細致做事，并在閑暇時間補習(xí)功課，爭取盡快補習(xí)好原來的知識，再學(xué)習(xí)新的知識為自己充電。12六、程序附錄（源代碼）#include<iostream>#include<fstream>#incl

19、ude<stdlib.h>using namespace std;typedef char TElemType;#define MaxSize 1000int i;typedef struct BiTNodeTElemType date;struct BiTNode *lchild,*rchild;BiTNode,*BiTree;void Destory(BiTree &T);/函數(shù)聲明char input255;void Interface();void sjecs(BiTree &T);void jp(BiTree &T);/鍵盤void wj(BiTr

20、ee &T);/文件void CreateBiTree(BiTree &T);int Count(BiTree T);int Deep(BiTree T);void PreOrderTraverse(BiTree T);/先序void InOrderTraver(BiTree T);/中序void PostOrderTraver(BiTree T);/后序void ccbl(BiTNode *b);/層次遍歷void blxljm();void locate(BiTree T,char x);void main()/主函數(shù)Interface();BiTree T=NULL;bo

21、ol End=false;char sel;13char x;int p=1;int q=1;doInterface();fflush(stdin);char select=cin.get();system("cls");switch(select)case'1':cout<<" 創(chuàng)建二叉樹： n"sjecs(T);break; case'2': cout<<"nt遍歷序列 n"doblxljm();cout<<"n選擇： "fflush(stdi

22、n);sel=cin.get();p=1;switch(sel)case'1':cout<<"n先序遍歷二叉樹的輸出順序：n"PreOrderTraverse(T);cout<<"n"system("pause");system("cls");break;case'2':cout<<"n中 序 遍 歷 二 叉 樹 的 輸 出 順 序 ：n"InOrderTraver(T);cout<<"n"sys

23、tem("pause");system("cls");break;case'3':cout<<"n后 序 遍 歷 二 叉 樹 的 輸 出 順 序 ：n"PostOrderTraver(T);cout<<"n"system("pause");system("cls");break ;case'4':cout<<"n層 次 遍 歷 二 叉 樹 的 輸 出 順 序 ： n"ccbl(T);cou

24、t<<"n"system("pause");system("cls");break;case'5': p=0;while(p);break;case'3': do system("cls");q=1;14cout<<"n-結(jié)點的孩子信息：-n"cout<<"（如果節(jié)點不存在 , 不返回任何信息，按任意鍵返回子菜單） n"cout<<"輸入要查找的節(jié)點： "cin>>

25、x;locate(T,x);system("pause");system("cls");cout<<"n-菜單信息： -n"cout<<"nt0.輸入返回主菜單 n"cout<<"t1.繼續(xù)查找節(jié)點 n"docout<<"t請選擇： "cin>>q;if(q!=0&&q!=1) cout<<"輸入格式不對請重新輸入n"while(q!=0&&q!=1);

26、while(q);break;case'4':End=true;system("pause");while(!End);void locate(BiTree T,char x) /在二叉樹 T 中查找值為 x 的節(jié)點BiTree p;p=T;if(T=NULL) return;else if(T->date=x)cout<<p->date;if(T->lchild)cout<<"t"<<"節(jié)點的左孩子："<<T->lchild->date&l

27、t;<"n"else cout<<"t"<<"節(jié)點沒有左孩子 n"if(T->rchild)cout<<"t節(jié)點的右孩子："<<T->rchild->date<<"n"else cout<<"t"<<"節(jié)點沒有右孩子 n"else p=T->lchild;15if(p) locate(T->lchild,x);locate(T->r

28、child,x);void Interface()/菜單界面函數(shù)system("cls");cout<<"nt-遍歷序列 -n"cout<<"tt1.創(chuàng)建二叉樹 n"cout<<"tt2.遍歷序列 n"cout<<"tt3.結(jié)點的孩子信息 n"cout<<"tt4.退出系統(tǒng) n"cout<<"tt請選擇（ 14）： "cout<<"nt-n"void b

29、lxljm()/遍歷序列界面函數(shù)system("cls");cout<<"nt-二叉樹-n"cout<<"t（如果沒創(chuàng)建二叉樹 , 不返回任何信息，按5 返回主菜單） n"cout<<"tt1.先序遍歷二叉樹 n"cout<<"tt2.中序遍歷二叉樹 n"cout<<"tt3.后序遍歷二叉樹 n"cout<<"tt4.層次遍歷二叉樹 n"cout<<"tt5.返回

30、主菜單 n"cout<<"tt請選擇（ 15）： "cout<<"nt-n"int Count(BiTree T)/計算節(jié)點數(shù)量if(T=NULL)return 0;return 1+Count(T->lchild)+Count(T->rchild);16int Deep(BiTree T)/計算二叉樹的度if(T=NULL)return 0;int u=Deep(T->lchild);int v=Deep(T->rchild);if(u>v)return (u+1);return (v+1

31、);void sjecs(BiTree &T)/選擇輸入模式 , 新建二叉樹bool End=false;if(T)Destory(T);T=NULL;cout<<" 請選擇輸入二叉樹序列模式：（ 1：鍵盤輸入 2. 文件輸入 3. 返回主菜單） "<<endl;dochar Selection=cin.get();switch( Selection)case'1': jp(T);break;case'2':wj(T);break;case'3':End=true;while (!End);vo

32、id jp(BiTree &T)/鍵盤輸入cout<<" 輸入按先序建立二叉樹結(jié)點序列:t"cout<<" 例如 :ABDECFHGIJn"cout<<" 輸入 :"cin>>input;int i=0;CreateBiTree(T);int num=Count(T);int deep=Deep(T);17cout<<"二叉樹創(chuàng)建成功！ n"cout<<"此二叉樹共有 "<<num<<&quo

33、t;個結(jié)點 n"cout<<"且該二叉樹的深度為： "<< deep<<"（按 3 返回主菜單界面）n"cout<<" 請輸入選項： "void wj(BiTree &T)/文件輸入ifstream fi("a.txt");if(!fi)cout<<"數(shù)據(jù)文件不存在！ n"exit(0);fi>>input;int i=0;CreateBiTree(T);int num=Count(T);int deep=Deep(T);cout<<"二叉樹創(chuàng)建成功！ n"cout<<"此二叉樹共有 "<<num<<"個結(jié)點 n"cout<<"且該二叉樹的深度為： "<< dee