04-树

Posted 2020-11-02 李雪婷

1.学习总结

树结构思维导图

1.2树结构学习体会

    我觉得树这部分还挺难的，不过挺有意思的，我会继续好好学习的！
    大部分操作系统的目录结构就是采用树结构。
    树的种类有很多，树所扩展出来的很多数据结构都有着很大的作用。

2.PTA实验作业

2.1题目一：6-1 jmu-ds-二叉树操作集

2.2设计思路

根据层次字符序列创建二叉树

void CreateBTree(BTree &BT,string str)
{
   定义一个队列q1
   定义一棵树T
   定义变量i
   if  字符串首个是‘#’
       T为空树
   else  为T创建一个新节点
            T->data=str[0]
             T入队
   while（q1不为空&&str[i]不为空）
   {
      取队首元素赋给t，并出队
      i++
      if  str[i]等于‘#’
          t的左孩子为空
      else  为左孩子创建节点并赋值
               将该节点入队
      i++
      if  str[i]等于‘#’
          t的右孩子为空
      else  为右孩子创建节点并赋值
               将该节点入队  
   }
}

2.1题目二：6-4 jmu-ds-表达式树

2.2设计思路

建表达式的二叉树

void InitExpTree(BTree &T,string str) 
{
  定义一个栈s存数字
  定义一个栈op存操作符
  定义变量i
  把’#‘压入栈
  while  str[i]不等于’\\0‘
            if str[i]为运算符
               判断其优先级
               if  该操作符优先级比栈顶小
                   op入栈
               if  该操作符优先级比栈顶大
                   创建新节点T并赋值
                   将栈顶元素赋给右孩子
                   s出栈
                   将栈顶元素赋给右孩子
                   s出栈
                   将新节点T入栈s
                   op出栈
               if  该操作符的优先级与栈顶相等        
                   op出栈
           else  创建新节点T并赋值
                    将新节点左、右节点初始为空
                    将新节点T入栈s
  while  op栈顶元素不为’#‘
            创建新节点T并赋值
            将栈顶元素赋给右孩子
            s出栈
            if  s不为空
                将栈顶元素赋给左孩子
                s出栈
            将新节点T入栈s
            op出栈
          将s的栈顶元素赋给树根       

计算表达式树

double EvaluateExTree(BTree T)
{
  定义变量sum,m,n;
  if  左、右子树为空
      返回T的数值
  递归调用EvaluateExTree，使m为左孩子，n为右孩子
  switch  T不为空
              case’+‘：m+n
              case’_\'：m-n
              case\'*\'：m*n
              case‘/’：if  n为0，退出     
                           else  m/n
}

2.3代码截图

2.4PTA提交列表说明

前几次提交时，没考虑除数为零,后来改正了后又由于divide单词拼写错误出现了部分错误，改正后就对了。

2.1题目三：7-1 还原二叉树

2.2设计思路

重建二叉树

BinTree reCreate(char pre[],char in[],int len)
{
   定义一棵树T
   定义一个变量i
   if  len为0
       则返回空
   else  为T申请空间
            T->data=pre[0]
   for（i;i<len;i++)
   {
      if in[i]等于pre[0]
         退出
   }
   T->Left = reCreate(pre+1,in,i)
   T- >Right = reCreate(pre+i+1,in+i+1,len-i-1)
}

求二叉树的高度

int GetHeight( BinTree T )
{
   定义两个数HL,HR;
    if  T等于NULL
        返回
    else  HL = GetHeight(T->left);
            HR = GetHeight(T->right);
            返回 HL、HR中较大的数加一
    }
}

2.3代码截图

2.4PTA提交列表说明

第一次用C提交出现了错误；第二次提交时因为没有区分大小写出现了编译错误，改正后就正确了

3.截图本周题目集的PTA最后排名

3.3我的总分：230

4. 阅读代码

4.1代码地址：https://blog.csdn.net/shuangde800/article/details/7341289

4.2代码解析：

#include<iostream>  
#include<cstdio>  
#include<cstring>  
using namespace std;  
  
#define N 10         // 带编码字符的个数，即树中叶结点的最大个数  
#define M (2*N-1)    // 树中总的结点数目  
  
class HTNode{        // 树中结点的结构  
public:   
    unsigned int weight;  
    unsigned int parent,lchild,rchild;  
};                      
  
class HTCode{  
public:  
    char data;      // 待编码的字符  
    int weight;     // 字符的权值  
    char code[N];   // 字符的编码  
};  
  
void Init(HTCode hc[], int *n){  
// 初始化，读入待编码字符的个数n，从键盘输入n个字符和n个权值  
    int i;  
    printf("input n = ");  
    scanf("%d",&(*n));  
  
    printf("\\ninput %d character\\n",*n);  
      
    fflush(stdin);  
    for(i=1; i<=*n; ++i)  
        scanf("%c",&hc[i].data);  
  
    printf("\\ninput %d weight\\n",*n);  
      
    for(i=1; i<=*n; ++i)  
        scanf("%d",&(hc[i].weight) );  
    fflush(stdin);  
}//  
  
void Select(HTNode ht[], int k, int *s1, int *s2){  
// ht[1...k]中选择parent为0，并且weight最小的两个结点，其序号由指针变量s1，s2指示  
    int i;  
    for(i=1; i<=k && ht[i].parent != 0; ++i){   
        ; ;  
    }  
    *s1 = i;  
  
    for(i=1; i<=k; ++i){  
        if(ht[i].parent==0 && ht[i].weight<ht[*s1].weight)  
            *s1 = i;  
    }  
  
    for(i=1; i<=k; ++i){  
        if(ht[i].parent==0 && i!=*s1)  
            break;  
    }  
    *s2 = i;  
  
    for(i=1; i<=k; ++i){  
        if(ht[i].parent==0 && i!=*s1 && ht[i].weight<ht[*s2].weight)  
            *s2 = i;  
    }  
}  
  
void HuffmanCoding(HTNode ht[],HTCode hc[],int n){  
// 构造Huffman树ht，并求出n个字符的编码  
    char cd[N];  
    int i,j,m,c,f,s1,s2,start;  
    m = 2*n-1;  
      
    for(i=1; i<=m; ++i){  
        if(i <= n)  
            ht[i].weight = hc[i].weight;  
        else  
            ht[i].parent = 0;  
        ht[i].parent = ht[i].lchild = ht[i].rchild = 0;  
    }  
  
    for(i=n+1; i<=m; ++i){  
        Select(ht, i-1, &s1, &s2);  
        ht[s1].parent = i;  
        ht[s2].parent = i;  
        ht[i].lchild = s1;  
        ht[i].rchild = s2;  
        ht[i].weight = ht[s1].weight+ht[s2].weight;  
    }  
  
    cd[n-1] = \'\\0\';  
  
    for(i=1; i<=n; ++i){  
        start = n-1;  
        for(c=i,f=ht[i].parent; f; c=f,f=ht[f].parent){  
            if(ht[f].lchild == c)  
                cd[--start] = \'0\';  
            else  
                cd[--start] = \'1\';  
        }  
        strcpy(hc[i].code, &cd[start]);  
    }  
}  
  
  
int main()  
{  
    int i,m,n,w[N+1];  
    HTNode ht[M+1];  
    HTCode hc[N+1];  
    Init(hc, &n);     // 初始化  
    HuffmanCoding(ht,hc,n);   // 构造Huffman树，并形成字符的编码  
  
    for(i=1; i<=n; ++i)    
        printf("\\n%c---%s",hc[i].data,hc[i].code);    
    printf("\\n");  
  
    return 0;  
} 

4.3实现功能：通过哈夫曼树来构造的编码称为哈夫曼编码。

5. 代码Git提交记录截图