前序遍历二叉树的C实现

1.实验目的

（1）掌握二叉树的逻辑结构；

（2）掌握二叉树的二叉链表存储结构；

（3）验证二叉树的二叉链表存储及遍历操作。

2.实验内容

（1）建立一棵含有n个结点的二叉树，采用二叉链表存储；

（2）输出前序遍历该二叉树的遍历结果。

3.实现提示

       定义二叉树的数据类型——二叉树结点结构体BiNode，在BiNode基础上实现题目要求的建立二叉链表、前序遍历等基本操作。建立二叉链表可以采用扩展二叉树的一个遍历序列，例如前序序列，将扩展二叉树的前序序列由键盘输入，建立该二叉树的二叉链表存储。

       简单起见，本实验假定二叉树的数据元素为char型，要求学生：

    （1）将实验程序调试通过后，用模板类改写；

    （2）加入层序遍历二叉树等基本操作。  

4.实验程序

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

typedef char ElemType;

//二叉树的二叉链表结构，也就是二叉树的存储结构，1个数据域，2个指针域（分别指向左右孩子）

typedef  struct BiTNode
{
	ElemType data;
	struct BiTNode *lchild, *rchild;
}BiTNode, *BiTree;

//二叉树的建立，按前序遍历的方式建立二叉树，当然也可以以中序或后序的方式建立二叉树
void CreateBiTree(BiTree *T)
{
	ElemType ch;
	scanf_s("%c",&ch);
	if (ch == '#')
		*T = NULL;  //保证是叶结点
	else
	{
		*T = (BiTree)malloc(sizeof(BiTNode));
		//if (!*T)
		//exit(OVERFLOW); //内存分配失败则退出。
		(*T)->data = ch;//生成结点
		CreateBiTree(&(*T)->lchild);//构造左子树
		CreateBiTree(&(*T)->rchild);//构造右子树    
	}
}
//表示对遍历到的结点数据进行的处理操作,此处操作是将树结点前序遍历输出
void operation1(ElemType ch)
{
	printf("%c\n",ch);
}
//此处在输出的基础上，并输出层数
void operation2(ElemType ch, int level)
{
	printf("%c在第%d层\n",ch,level);
}
//递归方式前序遍历二叉树
void PreOrderTraverse(BiTree T, int level)
{
	if (T == NULL)
		return;
	/*此处表示对遍历的树结点进行的操作，根据你自己的要求进行操作，这里只是输出了结点的数据*/
	//operation1(T->data);
	operation2(T->data, level); //输出了层数

	PreOrderTraverse(T->lchild, level + 1);
	PreOrderTraverse(T->rchild, level + 1);
}

//递归方式中序遍历二叉树

void InOrderTraverse(BiTree T, int level)
{
	if (T == NULL)
		return;
	InOrderTraverse(T->lchild, level + 1);

	//operation1(T->data);
	operation2(T->data, level); //输出了层数

	InOrderTraverse(T->rchild, level + 1);
}

//递归方式后序遍历二叉树

void PostOrderTraverse(BiTree T, int level)
{
	if (T == NULL)
		return;
	PostOrderTraverse(T->lchild, level + 1);
	PostOrderTraverse(T->rchild, level + 1);

	//operation1(T->data);
	operation2(T->data, level); //输出了层数
}


int main()
{
	int level = 1; //表示层数
	BiTree T = NULL;
	printf("请以前序遍历的方式输入扩展二叉树："); //类似输入AB#D##C##
	CreateBiTree(&T);// 建立二叉树，没有树，怎么遍历

	printf("递归前序遍历输出为：\n");
	PreOrderTraverse(T, level);//进行前序遍历，其中operation1()和operation2()函数表示对遍历的结点数据进行的处理操作
	printf("\n");

	printf("递归中序遍历输出为：\n");
	InOrderTraverse(T, level);
	printf("\n");

	printf("递归后序遍历输出为：\n");
	PostOrderTraverse(T, level);
	printf("\n");
	system("pause");
	return 0;
} 

5.运行结果

6.实验心得

       通过这次实验，我对前序、中序、后续遍历二叉树有了更深的理解,我充分掌握了了递归算法的运行过程与实现，掌握了常用递归算法的算法思想与使用，更全面的认识了计算机中程序运行的过程。