过程控制软件技术基础课程实验报告
实验项目：二叉树的建立和遍历
姓名： 戚风亮
学号： 1008180230
指导教师： 任登凤
1. 实验目的
通过自主设计实验，掌握过程控制软件的基础理论知识，本实验具体表现为二叉树的建立和遍历，为以后计算机控制的软件设计提供基础。提高逻辑思维方式，培养应用可视化编程工具开发计算机软件的能力。
2. 实验内容
本文主要介绍二叉树的建立和遍历。所使用的编程软件为matlab2010版本，主要使用其中的GUI功能，完成可视化界面操作。从更直接的角度感受二叉树的建立和遍历。
二叉树的建立和遍历包含两个方面：建立和遍历。其中建立包括输入二叉树的每一个结点的元素，以及二叉树每一个结点的随机存储地址。与此同时，更重要的是创建两个指针域：左指针域L和右指针域R，在本次实验中，采用产生随机数的方式生成随机存储地址，采用两个数组代表两个指针域。二叉树的遍历采用递归函数的方式，本实验中采用三个函数Front,Middle,Behind分别实现前序、中序以及后序的功能。
（1）界面的设计：
软件的设计界面见图1。
图1 软件的总体界面
界面中主要包括以下几个部分：
a. 深度m的输入框：此输入框在输入某个数值后将决定二叉树的深度，值得注意的是：本次实验中的设计标准为4层，即最大为4层。当输入数值大于4时，将提示出错（见图2），并要求重新输入。
图2. 出错消息提醒框
同时，当输入层数小于4时，软件将自动消去最后的那几层结点。（见图3）
图3. 软件自动按要求生成二叉树层数
b. 二叉树结点元素输入框：
二叉树结点元素输入框用于输入每个结点的元素值，同时按照二叉树的规则，每一个根结点对应至少两个子结点，即如果根结点的值为空（没有值），则它的子结点输入框不得输入，即其enabled属性为false（背景色为灰色，见图3）。当根结点输入值后，子结点输入框即可输入（见图4）。
与此同时，由于matlab的GUI中，没有向VB中的line控件，所以必须用代码加以实现，在matlab中，函数annotation可以用来画箭头，具体如下：
arr(1,1)=annotation(gcf,'arrow',[0.5 0.35],[0.8 0.75]);
其中，后面的两组数据为坐标值，arr(1,1)表示第一排的第一个箭头，在matlab中的每个图象都对应一个句柄值，这样，所有箭头都对应各自的句柄值，进而形成一个所有箭头的数组，便于管理每一个图像。
图4. 根结点输入后子结点方可输入
c. 控制按钮：生成二叉树
生成二叉树的主要功能是，将没有输入值的结点以及箭头隐藏，同时为每一个结点分配随机的存储地址（见图5），进而形成左右指针域。
图5. 最终形成的二叉树
如图5所示，在每个结点的左边有一个数字，即代表该结点在内存中的随机地址。该数字由matlab内部函数randperm产生。如：
data=randperm(5) 即产生1——5的5个随机数（各不相同），并赋值给数组data。
本次实验中，最关键的是左右指针域的建立，即左右数组的建立。为实现这个功能，创建函数[L,R,VV]=point。
其中L表示左指针域，R代表右指针域，VV代表值域。至此，二叉树已完全建立。
d. 重置按钮：将界面设置为初始状态
e. 退出按钮：退出系统
f. 前序按钮：生成二叉树的前序遍历。（中序按钮、后序按钮依次类推）
3. 软件总体结构、程序流程图
软件总体结构：
（1）软件界面总体上有三个部分：
输入界面 二叉树总体结构
控制界面 二叉树最终形成
结果界面 二叉树遍历显示
（2）软件程序总体上有以下几个方面：
a. 名为gouzao的函数：该函数输入参数为输入框的坐标（x,y），返回该输入框的特点。即只有该输入框存在值时，它对应的子结点输入框方可输入。这里所谓的存在值的相反面是“非空”，而并非“空字符串”。
b. 名为point的函数：该函数没有输入参数，但可以返回左指针域、右指针域以及值域。其调用格式为[L,R,VV]=point。
c. 名为Front、Middle、Behind的函数：这三个函数分别返回前序遍历、中序遍历、后序遍历的结果。
d. 名为Erchashu的函数：该函数为matlab的GUI中系统自动生成的m文件格式的函数。它是整个系统的中枢，整合了以上的所有函数。
程序流程图：
图6. 程序流程图
4. 实验中遇到的问题及解决方法
本次实验中主要有以下两个：
（1）在设置每个结点的回调函数时，应首先判断根结点是否为控制，所谓控制并非“‘ ’”，即无法用string=“”判断，而是利用empty判断。这样防止根结点在输入后又删除之后产生的不符合规定的结果。
（2）递归函数的建立：
在matlab中，函数的参数值无法实现按地址传递，只能按值传递，这就意味着递归函数不能像VB中那样地建立。为此，在每一次回调函数时，必须先将必要的参数寄存在一个变量中，本实验中利用句柄的“userdata”属性，将值储存在变量中，在利用时，再将变量值取出。本实验中使用了写文件方式，将数据先写入外部文件中，所以在不同机器上运行时，应注意文件所在的目录。
5. 实验的独到见解
虽然本次实验能完成所有预定功能，但毕竟二叉树是在预先定义好的情况下产生的，比如二叉树的层数最多支持四层等等，都在一定程度上影响了程序的通用性。
第二篇：实验总结报告
实验报告
专业：______ 姓名：______ 学号：______日期：______ 桌号：______________ 课程名称： 模拟电子技术基础实验 指导老师： 成绩：________________ 实验名称： 实验总结报告
一、体会与收获
在这个学期中，我们一共完成了从常用电子仪器的使用到EDA 半导体器件特性仿真等五个实验课题。具体的实验情况在实验报告中已经很清楚的反映了。在此我想谈谈我的体会与收获。
首先，我们在试验中面临着很多问题。实验仪器就是其中之一。实验室中的很多仪器：示波器、交流毫伏表，确实是由于年代久远而不能正常工作。但我发现，很多同学在实验现象没出来的情况下就借口说是实验仪器的问题。其实不然。很多情况下，仪器没有调试好，导致现象不明显或者与理论相差甚远。
在做基本运算电路设计实验时，通过老师上课精彩的讲解使我感受到了一种“新的世界观”，认识到了理论学习和实验的区别，在以后做实验的时候要对所有器械保持怀疑的心态，坚持“自己测的才是准的”原则。
通过解决每一次实验出现的问题，我在做实验的时候变得更加有耐心。在连接电路前，都会认真分析一下实验原理。然后根据实验书和老师的ppt上的步骤一步一步的来做。果然，出现错误的几率小了很多。其次，做实验要养成好的习惯。很多同学在做实验的时候态度很随便。没有注意诸如：连线之前检查导线是否导通、用万用表测电阻时不质疑短接调零、链接电路是带电操作等等。也许，在很多人看来这些都是小问题。但真正每一次都做到一丝不苟，养成良好的习惯的同学并不多。
接下来，我想说的是实验的目的。刚开始，我认为实验是一项任务，只要完成了就行。无非就是照着课本连连线、得出个已经计算好的结果就行了。但自从自己做功放后我改变了这种看法。在做功放的时候，虽然原理图都是被人提前设计好的。但是在做得时候总是会需要自己去调试、布线。有时候看似连接的很完美的电路，可能会因为某个地方的虚焊而不能工作。这种情况非常锻炼你能力。在找错误的地方的时候你自然而然的明白了电路的原理。而且，当做好一个自己独立完成的功放后，会有一种成就感。
最后，我想说实验跟课本的理论相结合，在课本中学习，在实验中检验。在实验中发现，用课本知识去分析。兴趣就在这一个个的实验中激发了。当然，我明白大学的最终目的不是让我们去做一些诸如功放之类的东西，而是锻炼我们去探索、去发现、去学习的能力。可能我们做的某项东西很简单或者没有做成功，但那并不是失败，因为你已经学习到了许多。耐心并且细心的去做每一步，坚持严谨的态度做到最后。每一个人都是成功者。
二、意见与建议
对模电实验的建议：
①老师在讲课过程中的实物演示部分，可以用幻灯片播放拍摄的操作短片，或是在大屏幕上放出实物照片进行讲解，因为用第一排的仪器或元件直接讲解的话看的不是很清楚。
②实验室里除了后面的几台，前面也时不时有示波器故障，如果没有发现示波器已故障的话会给实验带来麻烦。因此希望老师可以教几个识别示波器是否故障的方法。
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③选题方面，从元件的认识逐渐过渡到焊电路板进行实验，内容涵盖面合理，没有更多的建议了。
感谢老师半学期来的教诲和指导！
三、课程评价
在大学二年级的第一学期，我们按课程计划，完成了模电实验课程的学习，我感到收获很大。 老师在讲解实验课程时：教学内容丰富，授课生动、详细，思路清晰，富有逻辑性、启发性，而且善于激励学生兴趣，经常产生师生互动；他理论知识功底深厚，实践经验丰富，并且能够理论联系实际，举例生动形象，对模电的理论学习有很大帮助；教学方式得当，能够因材施教，给学生一个相对自我发展的空间。
他讲课时语言幽默，平易近人，关心学生，深受同学好评；讲课过程中认真负责，严格要求，把教书育人很好地结合起来。
通过模电实验课程，增强了我的动手能力，帮助我在以后的学习生活中能够顺利解决一些难题。希望学校今后能够为学生多开类似的课程，让在校的学生得到更多的锻炼机会。
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