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数据结构实验六是否同一颗二叉树

孙瑞霜 人气:1

数据结构与算法实验报告

第六次实验

 姓名:孙瑞霜 

 

一、实验目的

1、熟练掌握学习的每种结构及其相应算法;

2、理论联系实际,会对现实问题建模并设计相应算法。

3、优化算法,使得算法效率适当提高

二、实验要求:

1. 认真阅读和掌握教材上和本实验相关的内容和算法;

2. 上机将各种相关算法实现;

3. 实现上面实验目的要求的功能,并能进行简单的验证。

三、实验内容

认真学习 学习通->数据结构->资料->数据结构实验指导书--陈越版,从第二章进阶实验1~10中任选一个来实现,编写程序,输入给定的数据,能得到给定的输出。总结算法思想、画出流程图,并思考程序有无改进空间,如何改进。

三、算法描述

我选择的是数据结构实验指导书中的第二章进阶中的第六个实验:是否同一颗二叉树。我需要完成的操作是:

1、创建一个二叉树:给定一个插入序列就可以唯一确定一棵二叉树。然而,一棵给定的二叉树却可以由多种不同的插入序列得到。例如分别按照序列{2, 1, 3}和{2, 3, 1}插入初始为空的二叉树,都得到一样的结果。于是对于输入的各种插入序列,需要判断它们是否能生成一样的二叉树。

2、输入包含若干组测试数据。每组数据的第1行给出两个正整数N (≤10)和L,分别是每个序列插入元素的个数和需要检查的序列个数。第2行给出N个以空格分隔的正整数,作为初始插入序列。最后L行,每行给出N个插入的元素,属于L个需要检查的序列。

 

简单起见,保证每个插入序列都是1到N的一个排列。

3、对每一组需要检查的序列,如果其生成的二叉树跟对应的初始序列生成的一样,输出“其生成的二叉树跟对应的初始序列生成的一样”,否则输出“其生成的二叉树跟对应的初始序列生成的不一样”。

四、详细设计

 

 

 

 

五、程序代码

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

  

   typedef struct TreeNode *BinTree; //二叉树类型  

   struct TreeNode {

       int Data;  //结点数据

      BinTree Left;  //指向左子树

       BinTree Right;   //指向右子树

      int Flag;   //定义结点的标志

  };  

 /*树结点的插入*/

  BinTree Insert(int X, BinTree BST)

  {

      if(!BST) {         //若树为空,则生成并返回一 个节点的二叉树

          BST = (BinTree)malloc(sizeof(struct TreeNode));

          BST->Data = X;

          BST->Left = BST->Right = NULL;

          BST->Flag = 0;

     } else {       //开始找到要插入的节点

          if(X < BST->Data)

              BST->Left = Insert(X, BST->Left);//递归插入左子树

 

          else if(X > BST->Data)

              BST->Right = Insert(X, BST->Right);//递归插入右子树

 

      }

       //如果元素X已存在,则什么都不做

      return BST;

  }

  /*创建树:输入数据,将它加在树上*/

  BinTree MakeTree(int num)

  {

      BinTree S = NULL;

     int i, data;

      for(i=0;i<num;i++) {

          scanf("%d", &data);

          S = Insert(data, S);

      }

      return S;

  }

  /*清除T的各结点的flag标记*/

  void ResetT(BinTree S)

  {

      if(S->Left) ResetT(S->Left);

      if(S->Right) ResetT(S->Right);

      S->Flag = 0;

  }

  /*释放S的空间*/

  void FreeTree(BinTree S)

  {

      if(S->Left) FreeTree(S->Left);

      if(S->Right) FreeTree(S->Right);

      free(S);

  }

  

  void InOrderTraversal(BinTree BT)  //中序遍历

  {

      if(BT) {

          InOrderTraversal(BT->Left);//指向左子树

          printf("%d ", BT->Data);

          InOrderTraversal(BT->Right);//指向右子树

      }

  }

  /*检查函数*/

  int Check(BinTree T, int data)  

  {

      if(T->Flag) {

          if(data < T->Data)

             return Check(T->Left, data);

          else if(data > T->Data)

              return Check(T->Right, data);

          else

              return 0;                   /* 是否错误 */

      } else {

          if(data == T->Data) {

              T->Flag = 1;

              return 1;

         } else

              return 0;

      }

  }

  /*判别函数*/

  int Judge(BinTree T, int N)

  {

      int i, data, flag = 0;//flag:0代表目前还一致,1代表已经不一致

      scanf("%d", &data);

      if(data != T->Data)

          flag = 1;

      else

          T->Flag = 1;

  

      for(i=1;i<N;i++) {

          scanf("%d", &data);

          if((!flag)&&(!Check(T, data)))

              flag = 1;

      }

      if(flag)

          return 0;

      else

         return 1;

  }

 

 int main()//主函数

 {

     int N, L;

     int i, j, data;

    BinTree SourceTree, CompareTree;

    while(1) {

         scanf("%d", &N);

         if(!N) break;

         scanf("%d", &L);

         SourceTree = MakeTree(N);

         //printf("InOrder:");

         // InOrderTraversal(SourceTree);

         // printf("\n");

         for(i=0;i<L;i++) {

             if(Judge(SourceTree, N))

                 printf("其生成的二叉树跟对应的初始序列生成的一样\n");

             else

                 printf("其生成的二叉树跟对应的初始序列生成的不一样\n");

             ResetT(SourceTree);//清除T的标记flag

         }

         FreeTree(SourceTree);//释放结点空间

     }

     return 0;

 }

六、测试和结果

 

 

 

七、用户手册

打开devC++,新建一个源程序,拷贝5部分的代码进去,点击运行,在出现的界面中按照提示输入数据,一步步按下回车键即可运行该程序,最后测试完毕,关闭界面。

 

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