树和二叉树转换的实现10.docVIP

河南工程学院《数据结构与算法》课程设计 成果报告 树和二叉树转换的实现 2014 年 12 月 29 日 题 目 树与二叉树转化的实现 考核项目 考核内容 得分 平时考核 （30分）出勤情况、态度、效率；知识掌握情况、基本操作技能、知识应用能力、获取知识能力 系统设计 （20分）分析系统的功能模块 编程调试 （20分）实现系统的各个功能模块，并完成调试 回答问题 （15分）回答老师针对课程设计提出的问题 课程设计报告撰写 （10分）严格按照规范要求完成课程设计报告 源代码 （5分）按照规范要求完成课程设计源代码的排版 总 评 成 绩 指导教师评语： 日期： 年 月 日 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1 课程设计目标与任务 1 1.1课程设计目标 1 1.2 课程设计任务 1 2 分析与设计 2 2.1 题目算法分析 2 2.2 存储结构设计 3 2.3 算法描述 3 2.4 程序流程图 4 2.5 算法实现说明 8 3 程序清单 12 4 测试 13 4.1 测试数据 13 4.2 测试结果分析 13 5 总结 14 参考文献 15 PAGE 14 1 课程设计目标与任务 1.1 课程设计目标 通过本课程设计，使学生在数据结构的选择和应用、算法的设计与实现方面得到训练，加深对数据结构基本内容的理解和灵活应用，同时，在程序设计方法及上机操作方面受到比较系统严格的训练，培养软件工作所需要的动手能力。数据结构课程设计是在学完数据结构课程之后的实践教学环节。该实践教学是软件设计的综合训练,包括问题分析，总体结构设计用户界面设计，程序设计基本技能和技巧。要求学生在设计中逐步提高程序设计能力培养科学的软件工作方法学生通过数据结构课程设计各方面得到锻炼： （1）能根据实际问题的具体情况结合数据结构课程中的基本理论和基本算法，正确分析出数据的逻辑结构，合理地选择相应的存储结构，并能设计出解决问题的有效算法； （2）通过上机实习,验证自己设计的算法的正确性，学会有效利用基本调试方法，迅速找出程序代码中的错误并且修改； （3）培养算法分析能力，分析所设计算法的时间复杂度和空间复杂度，进一步提高程序设计水平； （4）尽可能借助语言环境实现图形显示功能，以便将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来，获得算法的直观感受。 1.2 课程设计任务 利用本学期所学的数据结构的有关知识，实现树与二叉树相互转换，设计树与二叉树转换的相关函数库，以便在程序设计中调用，要求： （1）实现树与二叉树的转换； （2）最好能借助语言环境实现图形显示功能，以便将抽象的数据结构以图形方式显示出来，将复杂的运行过程以动态方式显示出来； （3）给出若干例程，演示通过调用自己所缩写程序来实现相关问题的求解。 该课程设计通过实现树与二叉树的转换，理解树与二叉树的相互转化关系，掌握树与二叉树的存储结构的异同，加深对二叉树和树的理解。 2 分析与设计 2.1 题目算法分析 该课程设计需要实现树与二叉树的相互转换，明白二者的转换关系，二叉树的根即为树的根，二叉树的左子树为树的左子树，从根开始一直向右，遇到的右子树均依次作为树的子树。 将树转换为二叉树，关键是把n个分支变为两个分支，步骤如下： （1）保留所有结点与其左子结点的链接； （2）打断所有结点原本与右结点的链接； （3）连结所有兄弟结点（拥有同一个父结点的子结点）； （4）将兄弟结点顺时钟转45°，树中右侧兄弟变为二叉树中该结点右子树。 将二叉树转换为树，步骤如下： （1）二叉树的根即为树的根； （2）打断所有结点与其右子树的链接； （3）二叉树的左子树为树的左子树，从根开始一直向右，遇到的右子树均依次作为树的子树(二叉树中结点的右子树中变为该结点右侧的兄弟)。 2.2 存储结构设计 分析树和二叉树的存储结构，二叉树的存储结构如图2.1。 图2.1二叉树的存储结构图 树是一种非线性的数据结构，树中的元素之间是一对多的层次关系。常用的有三种存储结构，即双亲表示法、孩子表示法、和孩子兄弟表示法。 事实上，一棵树采用孩子兄弟表示法所建立的存储结构与它所对应的二叉树的二叉链表存储结构是完全相同的，只是两个指针域的名称及解释不同而已,通过图直观的表示了树与二叉树之间的对应关系和相互转换方法。如图2.2。 图2.2 树和二叉树的转换图 2.3 算法描述 先遍历多叉树，将所有结点得到，然后结据相应的二叉树的规则构造二叉树就行了，将多叉树的第一个儿子