20182311 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验八报告

20182311 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验八报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1823
姓名： 冷冲
学号：20182311
实验教师：王志强
实验日期：2019年11月7日
必修/选修： 必修

1.实验内容

• 参考教材PP16.1,完成链树LinkedBinaryTree的实现（getRight,contains,toString,preorder,postorder）。用JUnit或自己编写驱动类对自己实现的LinkedBinaryTree进行测试，提交测试代码运行截图。
• 基于LinkedBinaryTree，实现基于（中序，先序）序列构造唯一一棵二㕚树的功能，比如给出中序HDIBEMJNAFCKGL和后序ABDHIEJMNCFGKL,构造出附图中的树。用JUnit或自己编写驱动类对自己实现的功能进行测试，提交测试代码运行截图，要全屏，包含自己的学号信息。
• 自己设计并实现一颗决策树，提交测试代码运行截图，要全屏，包含自己的学号信息
• 输入中缀表达式，使用树将中缀表达式转换为后缀表达式，并输出后缀表达式和计算结果（如果没有用树，正常评分。如果用到了树，即使有小的问题，也酌情给满分）

2. 实验过程及结果

• 链树的实现：

• 基于中序、先序序列构造树：
  构造思路：明确不同遍历的特征，确定边界
  二叉树前序遍历：先根节点，后左子树，再右子树
  二叉树中序遍历：先左子树，后根节点，再右子树
  

• 先序表达式的第一位是根节点，在中序表达式中找到根节点，表达式左边即为左子树，右边即为右子树。把表达式左边当成一个新的中序表达式，重复上述操作，可根据递归思想构造完成。
  

• 设计决策树：基于链树实现，将决策信息填入结点中，定义一个访问方法，设置判定条件为输入n即访问左子树，输入y即访问右子树。

• 中缀转后缀并计算：当遇到数字时，直接存入后缀表达式；当遇到符号时，若栈顶元素优先级高于等于这个符号，栈顶元素出栈存入表达式，符号入栈，若栈顶元素优先级低于它直接入栈。当遇到（时直接存入，遇到）匹配上一个（，（）中间所有元素全部出栈。

3.实验过程中遇到的问题及解决过程

• 问题1：目前使用过的造树方法或者小技巧：

1. 递归造树时，使用数组自增a[i++]。
2. 非递归造树时，根据需求定义多个add方法，填充空树。
3. 树的实现具体靠链式结构还是数组结构视情况而定。有些时候通过数组下标访问会更快。比如数组下标为n的左右子树下标分别为2n及2n+1.
4. 有些树需要借助其他数据类型构造。比如根据前序、中序、后序表达式构造一棵树，需要用到栈。
5. 大多数情况下还是用递归造树，造了这么多树，虚空结点的树我觉得比较典型，造树代码如下：

    public Tree(String str) {
        StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(str);
        String[] a=new String[20];
        int j=0;
        while (stringTokenizer.hasMoreTokens()) {
            a[j++]= stringTokenizer.nextToken();
        }
        //一定要把root换成create后的root
        root=CreateTree(root,a);
    }
//建立虚空结点的树
    public Node CreateTree(Node x,String[] data) {
        String temp=data[i++];
        if (temp.equals("#"))
            return null;
        else{
            x=new Node(temp);
            x.setLeft(CreateTree(x.getLeft(),data));
            x.setRight(CreateTree(x.getRight(),data));
        }
        return x;
    }

• 问题2：目前的遍历方法总结：
• 前序、中序、后序的递归实现与非递归实现、层级遍历：具体代码和思路参考