数据结构二叉排序树课程设计报告

课程设计报告——数据结构题目：二叉排序树姓名：学号：专业：班级：指导老师：年月日目录一、课程设计简介 (3)二、原理分析及流程 (3)2.1、原理分析............................................................. (3)2.2、流程图........................................................................ .. (4)1、main()函数 (4)2、创建........................................................................ . (4)3、插入........................................................................ . (5)4、查找........................................................................ . (6)5、中序遍历输出 (7)三、算法描述 (8)3.1、存储结构 (8)3.2、插入算法 (8)3.3、查找算法 (9)3.4、删除算法 (10)四、小结与体会 (12)五、程序执行过程 (13)5.1、创建二叉排序树并中序输出.........................................13 5.2、插入并中序输出.. (13)5.3、查找........................................................................ . (14)六、程序清单 (14)一、课程设计简介1.1、题目：二叉排序树相关操作1、创建二叉排序树；2、插入给定值；3、查找给定值；4、删除给定值的结点。

1.2、报告要求：1、封面;2、题目与流程图或模块图;3、程序清单和运行结果;4、小结(收获和体会);5、装订成册。

1.3、目的：课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，独立实践的机会，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼学生的分析解决实际问题的能力。

提高学生适应实际，实践编程的能力。

二、原理分析及流程2.1、原理分析：根据题目要求，要实现这些功能，就必须创建一个菜单。

这个菜单设置在main（）函数里面，然后使用while()...switch()语句进行循环调用相关函数，以达到实现相关功能的目的。

2.2、流程图：1、main（）函数：23、插入：NYNY4、查找：YNY N 5、中序遍历输出：三、算法描述3.1、存储结构定义一个链表式的二叉排序树，用链表的方式构造结点，存储二叉排序树中的结点、结点类型和指针类型如下：#include <stdio.h>#define null 0typedef int keytype;typedef struct node{keytype key;struct node *lchild,*rchild;}bstnode,*bstree;3.2、插入算法在二叉排序树中插入一个新节点，首先要查找该节点在二叉排序树中是否已经存在。

若二叉排序树中不存在关键字等于x的节点，则插入。

将一个关键字值为x的节点s插入到二叉排序树中，可以用下面的方法：（1）若二叉排序树为空，则关键字为x的节点s成为二叉排序树的根（2）若二叉排序树非空，则将x与二叉排序树根进行比较，如果x的值等于根节点关键值，则停止插入；如果x的根节点值小于根节点关键值，则将x插入左子树；如果x的值大于根节点关键字的值，则将x插入右子树。

在左右两个子树的插入方法与整个二叉排序树相同。

算法如下：void insert(bstree *t,keytype x){bstree s;if(*t==null){s=(bstree)malloc(sizeof(bstnode));s->key=x;s->lchild=null;s->rchild=null;*t=s;}else if(x<(*t)->key)insert(&((*t)->lchild),x);else if(x>(*t)->key)insert(&((*t)->rchild),x);}3.3、查找算法（1）若二叉排序树不为空，将根结点的关键字与待查关键字进行比较，若相等，则查找成功；若根节点关键字大于待查值，则进入左子树重复次步骤，否则，进入右子树进行此步骤；若在查找过程中遇到二叉排序树的叶子节点时，还没有找到待查节点，则查找不成功。

（2）否则，查找失败，返回null。

算法如下：bstree search(bstree t,keytype x){bstree p;p=t;if(p!=null){if (x==p->key) return p->key;else if(x<p->key) return search(p->lchild,x);else return search(p->rchild,x);}else{ printf("%d can not be found\n",x);return null;}}3.4、删除算法在二叉排序树中删除节点，首先要确定被删除的节点是否在二叉排序树中。

若不在，则不做任何操作；否则，假设要删除的节点为p，节点p的父节点为r，并假设p是r的左孩子。

根据被删除节点p有无孩子，删除部分可做以下3中情况讨论：（1）若p为叶子节点，则可令其父节点r的左孩子指针域为空，直接将其删除。

（2）若p节点只有右子树或左子树，则可以将p的左子树或右子树直接改为其双亲节点r的左子树。

（3）若p既有左子树又有右子树；将节点s为p的中序前驱。

首先找到p的中序前驱节点s，然后用节点s的值代替节点p的值，再将节点s删除，节点s的原左子树改为s的双亲节点q的右子树。

算法如下：bstree delete(bstree t,keytype x){bstree p,q,r,s;p=t;r=null;while(p){if(x==p->key) break;r=p;if(x<p->key) p=p->lchild;else p=p->rchild;}if(p==null) {printf("%d is not exist!\n",x);return t;}if((p->lchild==null)||(p->rchild==null)){if(r==null)if(p->lchild==null)t=p->rchild;else t=p->lchild;else if(p->lchild==null)if(r->lchild==p)r->lchild=p->rchild;else r->rchild=p->rchild;else if(r->lchild==p)r->lchild=p->lchild;else r->lchild=p->lchild;free(p);}else{q=p;s->lchild;while(s->rchild){q=s;s->rchild;}if(q==p) q->lchild=s->lchild;else p->key=s->key;free(s);}return t;}四、小结与体会经过一个多星期来夜以继日的努力，终于把课程设计——二叉排序树的相关算法全部完成！在编写程序过程中，让我对二叉排序树的创建、插入、查找、删除算法有了较系统的认识，也发现了一些以前纸上谈兵时的思想误区。

比如实现插入功能时，从根节点开始比较；当实现删除功能时，如果待删除结点p左、右子树齐全，首先找到p的中序前驱节点s（p的中序前驱），然后用节点s的值代替节点p的值，再将节点s删除，节点s的原左子树改为s的双亲节点q的右子树。

实现中序遍历功能时，采用递归思想......这是第一次关于编写程序的课程设计。

虽然上机安排只有两天时间，可却并不像平时上机实验一样，离开了机房就不用再对着电脑屏幕编写代码，更多的工作实在离开机房后完成的。

一遍一遍地按F9调试程序，error从几十个减少到几个，再到只剩几个warring，当按下Ctrl+F9，那精心设计的“菜单”出现在屏幕上时，那一刻的心情无以言表！涌上心头的除了自豪感、成就感之外，还有对编程工作之辛苦的慨叹！因为自己专业将来的方向与这有关，不免让我考虑起毕业后的发展方向。

如果朝这方面发展的话，我是否可以胜任这样的工作？如果不是，又该选择什么？五、程序执行过程5.1、创建二叉排序树并中序输出5.2插入并中序输出5.3、查找5.4、删除并中序输出六、程序清单#include <stdio.h>#define null 0typedef int keytype;typedef struct node{keytype key;struct node *lchild,*rchild;}bstnode,*bstree;void insert(bstree *t,keytype x); bstree search(bstree t,keytype x); void display(bstree t);void create(bstree *t){keytype x;*t=null;scanf("%d",&x);while(x!=-1){insert(t,x);scanf("%d",&x);}}void insert(bstree *t,keytype x) {bstree s;if(*t==null){s=(bstree)malloc(sizeof(bstnode));s->key=x;s->lchild=null;s->rchild=null;*t=s;}else if(x<(*t)->key)insert(&((*t)->lchild),x);else if(x>(*t)->key)insert(&((*t)->rchild),x);}bstree search(bstree t,keytype x){bstree p;p=t;if(p!=null){if (x==p->key) return p->key;else if(x<p->key) return search(p->lchild,x);else return search(p->rchild,x);}else{ printf("%d can not be found\n",x);return null;}}bstree delete(bstree t,keytype x){bstree p,q,r,s;p=t;r=null;while(p){if(x==p->key) break;r=p;if(x<p->key) p=p->lchild;else p=p->rchild;}if(p==null) {printf("%d is not exist!\n",x);return t;} if((p->lchild==null)||(p->rchild==null)){if(r==null)if(p->lchild==null)t=p->rchild;elset=p->lchild;else if(p->lchild==null)if(r->lchild==p)r->lchild=p->rchild;elser->rchild=p->rchild;else if(r->lchild==p)r->lchild=p->lchild;elser->lchild=p->lchild;free(p);}else{q=p;s->lchild;while(s->rchild){q=s;s->rchild;}if(q==p)q->lchild=s->lchild;elsep->key=s->key;free(s);}return t;}void display(bstree t){if(t!=null){display(t->lchild);printf("%5d",t->key);display(t->rchild);}}void main(void){bstree t,b;int i=1,j;keytype x;while(i){printf("\n* * * * * * * * * * * * * * * *\n");printf("\n* MENU OF BSTREE *\n");printf("\n* 1.create 2.insert *\n");printf("\n* 3.search 4.delete *\n");printf("\n* 5.exit *\n");printf("\n* * * * * * * * * * * * * * * *\n");printf(" what do you want to do? :");scanf("%d",&j);switch(j){case 1: printf("input bstree's values,end with -1:\n");create(&t);printf("bstree's root is %d\n",t->key);display(t);break;case 2: printf("input the insert value:");scanf("%d",&x);insert(&t,x);display(t);break;case 3: printf("input the search value:");scanf("%d",&x);printf("result is: %d",search(t,x));break;case 4: printf("input the delete value:");scanf("%d",&x);delete(t,x);display(t);break;case 5: i=0;break;}}clrscr();}。