索引二叉搜索树

索引二叉搜索树
索引二叉搜索树

// linked binary tree implementation of a binary search tree

// implements all dictionary and bsTree methods

#ifndefindexedBinarySearchTree_

#define indexedBinarySearchTree_

#include "indexedBSTree.h"

#include "linkedBinaryTree.h"

using namespace std;

template

class indexedBinarySearchTree : public indexedBSTree,

public linkedBinaryTree> {

public:

// methods of dictionary

bool empty() const {return this->treeSize == 0;}

intsize() const {return this->treeSize;}

pair* get(int ) const;

void insert(const pair&thePair);

void erase(const K&theKey);

void delete2(int);

// additional method of bsTree

void ascend() {this->inOrderOutput();}

// void makeBst(constint a[]);

void eraseMax();//删除关键字最大的元素

};

template

pair* indexedBinarySearchTree::get(int Index)const {

binaryTreeNode> *p =this->root;

while (p != NULL)

{

if (Index < p->leftSize)

{

p = p->leftChild;

}

else

{

if (Index > p->leftSize)

{

Index = Index-(p->leftSize+1);

p = p->rightChild;

}

else // found matching pair

return &p->element;

}

}

// no matching pair

return NULL;

}

template

void indexedBinarySearchTree::insert(const pair&thePair) {// Insert thePair into the tree. Overwrite existing

// pair, if any, with same key.

// find place to insert

binaryTreeNode> *p = this->root, *pp = NULL;

while (p != NULL)

{// examine p->element

pp = p;

// pp作为p的双亲结点

if (thePair.first< p->element.first)

{

p->leftSize++;//索引加1

p = p->leftChild;

}

else

{

if (thePair.first> p->element.first)

p = p->rightChild;

else//如果相同

{//替换原来的value

p->element.second = thePair.second;//不对

return;

}

}

}

// get a node for thePair and attach to pp

binaryTreeNode> *newNode

= new binaryTreeNode> (thePair);

if (this->root != NULL) // the tree is not empty

{

if (thePair.first< pp->element.first)

{

pp->leftChild = newNode;

//pp->leftSize = 1;//索引为1

}

else

pp->rightChild = newNode;

}

else

{

this->root = newNode;

//this->root->leftSize = 0;//索引为0

} // insertion into empty tree

this->treeSize++;

}

template

void indexedBinarySearchTree::erase(const K&theKey)//根据关键字删除{// Delete the pair, if any, whose key equals theKey.

// search for node with key theKey

binaryTreeNode> *p = this->root,

*pp = NULL;

while (p != NULL && p->element.first != theKey)

{// move to a child of p

pp = p;

if (theKey< p->element.first)

p = p->leftChild;

else

p = p->rightChild;

}

if (p == NULL)

return; // no pair with key theKey

// restructure tree

// handle case when p has two children

if (p->leftChild != NULL && p->rightChild != NULL)

{// two children

// convert to zero or one child case

// find largest element in left subtree of p

binaryTreeNode> *s = p->leftChild,

*ps = p; // parent of s while (s->rightChild != NULL)

{// move to larger element

ps = s;

s = s->rightChild;

}

// move largest from s to p, can't do a simple move

// p->element = s->element as key is const binaryTreeNode> *q =

new binaryTreeNode>

(s->element, p->leftChild, p->rightChild);

if (pp == NULL)

this->root = q;

else if (p == pp->leftChild)

pp->leftChild = q;

else

pp->rightChild = q;

if (ps == p) pp = q;

else pp = ps;

delete p;

p = s;

}

// p has at most one child

// save child pointer in c binaryTreeNode> *c;

if (p->leftChild != NULL)

c = p->leftChild;

else

c = p->rightChild;

// delete p

if (p == this->root)

this->root = c;

else

{// is p left or right child of pp?

if (p == pp->leftChild)

pp->leftChild = c;

else pp->rightChild = c;

}

this->treeSize--;

delete p;

}

template

void indexedBinarySearchTree::delete2(int Index)

{// Delete the pair, if any, whose key equals theKey.

// search for node with key theKey

binaryTreeNode> *p = this->root,

*pp = NULL;

/* if (p == NULL)

return; // no pair with key theKey*/

if(Index>this->treeSize-1)//如果索引值大于节点数减1,则不存在该索引值return ;

while (p&& p->leftSize != Index)//寻找索引值为Index的结点

{// move to a child of p

/*pp = p;

if (theKey< p->element.first)

p = p->leftChild;

else

p = p->rightChild;*/

if (Index < p->leftSize)

{

pp = p;//p的父节点

p->leftSize--;//每向左移动一次索引值减1

p = p->leftChild;

}

else

{

if (Index > p->leftSize)

{

pp = p;//p的父节点

Index = Index-(p->leftSize+1);

p = p->rightChild;

}

/*else // found matching pair

return &p->element;*/

}

}

if (p->leftChild != NULL && p->rightChild != NULL)//存在左孩子和右孩子的情况{// two children

// convert to zero or one child case

// find largest element in left subtree of p

binaryTreeNode> *s = p->leftChild,

*ps = p; // parent of s

while (s->rightChild != NULL)//寻找左子树中最大的结点

{// move to larger element

ps = s;

//ps->leftSize--;//索引减1

s = s->rightChild;//s为要替换的值

}

// 将最大元素s移动到p但不是简单的移动

binaryTreeNode> *q =

new binaryTreeNode>

(s->element, p->leftChild, p->rightChild);

if (pp == NULL)//如果要删除的结点是根节点,则直接替换根节点this->root = q;

else if (p == pp->leftChild)

pp->leftChild = q;

else

pp->rightChild = q;

if (ps == p) pp = q;

else pp = ps;

delete p;

p = s;

}

// p has at most one child

// save child pointer in c binaryTreeNode> *c;

if (p->leftChild != NULL)

c = p->leftChild;

else

c = p->rightChild;

// delete p

if (p == this->root)

this->root = c;

else

{// is p left or right child of pp?

if (p == pp->leftChild)

pp->leftChild = c;

else pp->rightChild = c;

}

this->treeSize--;

delete p;

}

// overload << for pair

template

ostream& operator<<(ostream& out, const pair& x) {out <

template

void indexedBinarySearchTree::eraseMax()

{

binaryTreeNode> *p =this->root,

*pp = NULL;

while(p != NULL)

{

pp = p;

p = p->rightChild;

}

if(p->leftChild != NULL)

{

pp->leftChild = p->leftChild;

}

this->treeSize--;

delete p;

}

#endif

//测试代码

// test binary search tree class

#include

#include"indexedBinarySearchTree.h"

usingnamespace std;

int main(void)

{

indexedBinarySearchTree y;

y.insert(pair(1, 'a'));

y.insert(pair(6, 'c'));

y.insert(pair(4, 'b'));

y.insert(pair(8, 'd'));

cout<<"Tree size is "<

cout<<"Elements in ascending order are"<

y.ascend();

pair *s = y.get(3);//查找索引为3的结点

cout<<"Search for 3 index "<

cout<< s->first<<' '<< s->second<

// y.erase(4);

y.delete2(2);//删除索引为2的结点

cout<<"2 index deleted "<

cout<<"Tree size is "<

cout<<"Elements in ascending order are"<

y.ascend();

s = y.get(2);//查找索引为2的结点

cout<<"Search for 2 index "<

//cout<< s->first << ' ' << s->second <

y.delete2(2);//删除索引为2的结点

cout<<"2 deleted "<

cout<<"Tree size is "<

cout<<"Elements in ascending order are"<

y.ascend();

/* //s = y.find(6);

cout<< "Search for 6 succeeds " <

//cout<< s->first << ' ' << s->second <

cout<< "6 deleted " <

cout<< "Tree size is " <

cout<< "Elements in ascending order are" <

//s = y.find(1);

cout<< "Search for 1 succeeds " <

// cout<< s->first << ' ' << s->second <

cout<< "1 deleted " <

cout<< "Tree size is " <

cout<< "Elements in ascending order are" <

}

二叉搜索树C语言探讨与实现

二叉搜索树的详解 所谓二叉搜索树,就是指对包括树本身的任何一棵子树,左子树的值要小于根节点,右子树的值要大于根节点。以便在搜索的时候能够从根节点开始一直往下检索。在搜索树构造合理的情况下复杂度是。 这里主要介绍二叉搜索树的创建和查询以及增加节点和删除节点。 先定义节点的结构体: 为了索引更加方便,定义了父节点。 二叉搜索树的创建 二叉搜索树的显示 二叉搜索树的插入 二叉搜索树的删除 完整代码:链接: 密码:

二叉搜索树的创建 二叉搜索树的创建分为直接创建和随机创建。所谓直接创建,就是拿到一系列树以后,根据原有数据的顺序依次以增加节点的方式扩展原二叉搜索树。而随机创建就是指创建二叉树的过程随机的从给定树种随机选取一个点加入二叉搜索树。先来介绍直接创建的办法: 先创建根节点 判空 寻找下一个节点插入的位置 这里有两点要注意的:是用来表示往下后的父节点。新节点要插入的位置的父节点,它一定不会是有两个孩子的节点。如果比插入点的值要 大,则父节点一定没有左孩子;如果比插入点的值要小,则没有右孩子。 插入节点

直接创建的整个函数为:

二叉树的查找 这里要注意的是,我们认为在二叉查找数中的关键字是没有重复,如果有重复的只会查找到其中一个,而无法保证返回所有的值。 用递归的方法是最简单的方法: 如果为空,或者找到关键词 搜索左子树

搜索右子树 二叉树的显示(层次遍历) 二叉树的层次遍历现在主要事采用队列的方法来处理:队列的原理性的内容随便百度都有,这里直接上源码 值得注意的是,虽然我们定义的节点是带有父节点的内容,但是实际上我们的遍历算法并没有用到父节点,具有一般适应性。 记录层数 初始化 遍历过程 判断是否还有节点

实现二叉排序树的各种算法

wyf 实现二叉排序树的各种算法 一.需求分析 (1)系统概述: 本系统是针对排序二叉树设计的各种算法,提供的功能包括有:(1)插入新结点(2)前序、中序、后序遍历二叉树(3)中序遍历的非递归算法(4)层次遍历二叉树(5)在二叉树中查找给定关键字(函数返回值为成功1,失败0) 二.总体设计 (1)系统模块结构图

(2)数据结构设计 typedef struct BiTNode{ ElemType data; struct BiTNode *lchild,*rchild;//左右孩子指针} BiTNode,*BiTree; typedef BiTree SElemType; typedef BiTree QElemType; typedef struct {

QElemType *base; // 初始化的动态分配存储空间 int front; // 头指针,若队列不空,指向队列头元素 int rear; // 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置 }SqQueue; typedef struct { SElemType *base; // 在栈构造之前和销毁之后,base的值为NULL SElemType *top; // 栈顶指针 int stacksize; // 当前已分配的存储空间,以元素为单位 }SqStack; // 顺序栈 Status InitStack(SqStack &S) { // 构造一个空栈S,该栈预定义大小为STACK_INIT_SIZE // 请补全代码 S.base = (SElemType * )malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType)); if(!S.base) return (ERROR); S.top = S.base ;

最优二叉搜索树

#include #include #define max 9999 void OptimalBST(int,float*,float**,int**); void OptimalBSTPrint(int,int,int**); void main() { int i,num; FILE *point; //所有数据均从2.txt中获取,2.txt中第一个数据表示节点个数;从第二个数据开始表示各个节点的概率 point=fopen("2.txt","r"); if(point==NULL) { printf("cannot open 2.txt.\n"); exit(-1); } fscanf(point,"%d",&num); printf("%d\n",num); float *p=(float*)malloc(sizeof(float)*(num+1)); for(i=1;i

实验5 二叉搜索树的基本操作(大作业)

浙江大学城市学院实验报告 课程名称数据结构与算法 实验项目名称实验五二叉搜索树的基本操作 学生姓名蓝礼巍专业班级学号 实验成绩指导老师(签名)日期 一.实验目的和要求 1.掌握二叉搜索树的基本概念。 2.掌握二叉搜索树基本操作的实现。 二. 实验内容 1. 设在一棵二叉搜索树的每个结点的data域中,含有关键字key域和统计相同关键字元素个数的count域。当向该树插入一个元素时,若树中已有相同关键字值的结点,则使该结点的count域值增1,否则由该元素值生成一个新结点插入到该树中,并使其count域值为1。当向该树删除一个元素时,若树中该元素结点的count域值大于1,则使该结点的count域值减1,否则(count 域值等于1)删除该结点。编写头文件bstree.h,实现上述二叉搜索树的存储结构定义与基本操作实现函数;编写主函数文件test8_1.cpp,验证头文件中各个操作。 基本操作包括: ①void InitBSTree(BTreeNode *&bst); //初始化该二叉搜索树 ②void PrintBSTree(BTreeNode *bst); //以广义表形式输出该二叉搜索树(输出内容包括关键字值与相同元素个数值) ③void Insert (BTreeNode *&bst, ElemType item); //插入一个元素到该二叉搜索树(用非递归算法实现) ④int Delete (BTreeNode *&bst , ElemType item); //从二叉搜索树中删除某个元素(用非递归算法实现) ⑤ElemType MaxBSTree(BTreeNode *bst); //求该二叉搜索树的最大关键字值(用非递归算法实现) 2.选做:编写下列操作的实现函数,添加到头文件bstree.h中,并在主函数文件test8_1.cpp中添加相应语句进行测试。 ①void PrintNode1(BTreeNode *bst); //按递减序打印二叉搜索树中所有左子树为空,右子树非空的结点数据域的值 ②void PrintNode2(BTreeNode *bst, int x );

最优二叉查找树

二叉查找树(BST,Binary Search Tree),又名二叉搜索树或二叉检索树,是一颗满足如下条件的树: 1、每个节点包含一个键值 2、每个节点有最多两个孩子 3、对于任意两个节点x和y,它们满足下述搜索性质: a、如果y在x的左子树里,则key[y] <= key[x] b、如果y在x的右子树里,则key[y] >= key[x] 最优二叉查找树(Optimal BST,Optimal Binary Search Tree) 最优二叉查找树是使查找各节点平均代价最低的二叉查找树。具体来说就是:给定键值序列K = ,k1 < k2 <.. < kn,其中键值ki,被查找的概率为pi,要求以这些键值构建一颗二叉查找树T,使得查找的期望代价最低(查找代价为检查的节点数)。 下面是对于查找期望代价的解释: 对于键值ki, 如果其在构造的二叉查找树里的深度(离开树根的分支数)为depthT(ki),则搜索该键值的代价= depthT(ki) +1(需要加上深度为0的树根节点)。由于每个键值被查找的概率分别为pi,i=1,2,3…,n。所以查找期望代价为: E[T的查找代价] = ∑i=1~n(depthT(ki) +1)*pi 时间复杂度 1、穷举 穷举构造最优二叉查找树,其实就是这样的一个问题: 给一个拥有n个数的已排序的节点,可以将其构造成多少种不同的BST(用来找到一个最优的二叉查找树)? 设可以构造成T(n)个,那么枚举每一个元素作为根节点的情况,当第一个元素作为根节点时,其余n-1个构成右子树,无左子树,是n-1情况时的子问题,共T(n-1)种;当第二个元素作为根节点时,左子树有1个元素,右子树有n-2个元素,根据乘法原理共有T(1)T(n-2)种情况……依此类推得到:T(n)= (0)T(n-1)+T(1)T(n-2)+T(2)T(n-3)+ ......+T(n-2)T(1)+T(n-1)T(0);此外,有T(0)=T(1)=1。 下面来求解T(n): 定义函数f(x) = T(0) + T(1)*x + T(2)*x2 + ...... 那么有: f(x)2 = (T(0)2) + (T(0)T(1) + T(1)T(0)) · x + (T(0)T(2) + T(1)T(1) + T(2)T(0)) · x2 + ......

二叉搜索树

二叉搜索树 锁定 本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核。

在二叉排序树b中查找x的过程为: 若b是空树,则搜索失败,否则: 若x等于b的根结点的数据域之值,则查找成功;否则: 若x小于b的根结点的数据域之值,则搜索左子树;否则: 查找右子树。 Status SearchBST(BiTree T, KeyType key, BiTree f, BiTree &*p){ //在根指针T所指二叉排序树中递归地查找其关键字等于key的数据元素,若查找成功,//则指针p指向该数据元素结点,并返回TRUE,否则指针指向查找路径上访问的最后//一个结点并返回FALSE,指针f指向T的双亲,其初始调用值为NULL if(!T){ p=f; return FALSE;} //查找不成功 else if EQ(key, T->data.key) {P=T; return TRUE;} //查找成功 else if LT(key,T->data.key) return SearchBST(T->lchild, key, T, p); //在左子树中继续查找 else return SearchBST(T->rchild, key, T, p); //在右子树中继续查找 pascal语言实现 type Link = ^tree; Tree = record D :longint; Left :link; Right :link; End; function search(n :longint;t :link):boolean; Begin If t^.d < n then begin If t^.right = nil then exit(false) else exit(search(n,t^.right)); End; If t^.d > n then begin If t^.left = nil then exit(false) else exit(search(n,t^.left)); End; Exit(true); End; 插入算法 向一个二叉排序树b中插入一个结点s的算法,过程为: 若b是空树,则将s所指结点作为根结点插入,否则: 若s->data等于b的根结点的数据域之值,则返回,否则: 若s->data小于b的根结点的数据域之值,则把s所指结点插入到左子树中,否则:把s所指结点插入到右子树中。

数据结构课程设计__判别给定的二叉树是否为二叉排序树

课程设计任务书 学院专业 学生姓名学号 题目判别给定的二叉树是否为二叉排序树 内容及要求: 设计内容: 判别给定的二叉树是否为二叉排序树,设此二叉树以二叉链表存储,且树中结点的关键字均不相同。为实现上述功能,需要解决的关键问题是:建立一棵二叉树及判定二叉树过程。 要求: 1.设计数据结构: ①建立的是二叉树,所以逻辑结构为树形结构。 ②定义存储结构为链式存储结构,用typedef定义结点的结构体。 2.在Turboc或兼容环境完成上述题目的代码编写与调试; 3.程序运行界面交互性好;输入输出数据时,应该有相应的提示。 4.给出两组测试数据,可以按路径覆盖的方法给出两组主要的测试数据。 任务交付: 1. 课程设计论文,包括需求分析、概要设计、详细设计、调试分析、课程总结、 参考文献等部分。 2. 课程设计论电子文档及程序源代码。 进度安排: 本课程设计时间为17、18教学周。其中包含设计、代码调试、课程设计论文撰写、验收与答辩几个阶段。 第1周查找资料、完成初步设计、代码设计与初步调试; 第2周调试、测试、验收、课程设计论文撰写、答辩。 指导教师(签字): 2011年 12月16日学院院长(签字): 2011年12月16日

目录 1 需求分析 (3) 2 概要设计 (4) 2.1存储结构设计说明 (4) 2.2程序功能图 (4) 2.3算法流程图 (5) 3 详细设计 (7) 3.1程序分析 (7) 3.2程序源代码 (7) 4 调试分析 (9) 5 课程总结 (11) 6参考文献 (12)

1 需求分析 77 80 90 50 68 88 34 56 图1-1 二叉树 以图1-1所示的二叉树为例设计,建立一个以二叉链表方式存储的二叉树,输入结点信息时按照完全二叉树的结点顺序输入(1为虚结点,0为输入结束)。由于一棵二叉排序树中序遍历后的序列是递增有序的,因此可利用中序遍历一棵二叉树后的序列是否递增有序来判断是否为二叉排序树。 如图,二叉树的结点输入顺序为77 80 90 50 1 68 88 1 1 34 56 0 (1为虚结点,0为输入结束),中序遍历之后的顺序为50 80 77 34 68 56 90 88 ,由于中序遍历之后的序列不是递增有序的,因此可判断出此二叉树不是二叉排序树。

实验报告 实验三 二叉排序树的建立和查找

实验三二叉排序树的建立和查找 一、实验目的 1.掌握二叉排序树的建立算法 2.掌握二叉排序树查找算法。 二、实验环境 操作系统和C语言系统 三、预习要求 复习二叉排序树的生成及查找算法,编写完整的程序。 四、实验内容 实现二叉排序树上的查找算法。具体实现要求:用二叉链表做存储结构,输入键值序列,建立一棵二叉排序树并在二叉排序树上实现查找算法。 五、参考算法 #include #include typedef int InfoType; typedef int KeyType; /*假定关键字类型为整数*/ typedef struct node /*结点类型*/ { KeyType key; /*关键字项*/ InfoType otherinfo; /*其它数据域,InfoType视应用情况而定,下面不处理它*/ struct node *lchild,*rchild; /*左右孩子指针*/ }BSTNode; typedef BSTNode *BSTree; /*BSTree是二叉排序树的类型*/ BSTNode *SearchBST(BSTree T,KeyType key) { /*在二叉排序树T上查找关键字为key的结点,成功时返回该结点位置,否则返回NULL*/ if(T==NULL||key==T->key) /*递归的终结条件*/ return T; /*若T为空,查找失败;否则成功,返回找到的结点位置*/ if(keykey) return SearchBST(T->lchild,key);

else return SearchBST(T->rchild,key); /*继续在右子树中查找*/ } void InsertBST(BSTree *T,int key) { /*插入一个值为key的节点到二叉排序树中*/ BSTNode *p,*q; if((*T)==NULL) { /*树为空树*/ (*T)=(BSTree)malloc(sizeof(BSTNode)); (*T)->key=key; (*T)->lchild=(*T)->rchild=NULL; } else { p=(*T); while(p) { q=p; if(p->key>key) p=q->lchild; else if(p->keyrchild; else { printf("\n 该二叉排序树中含有关键字为%d的节点!\n",key); return; } } p=(BSTree)malloc(sizeof(BSTNode)); p->key=key; p->lchild=p->rchild=NULL; if(q->key>key) q->lchild=p; else q->rchild=p; } } BSTree CreateBST(void) { /*输入一个结点序列,建立一棵二叉排序树,将根结点指针返回*/

二叉排序树与平衡二叉树的实现课程设计

攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目二叉排序树与平衡二叉树的实现 1、课程设计的目的 1)使学生进一步理解和掌握课堂上所学各种基本抽象数据类型的逻辑结构、存储结构和操 作实现算法,以及它们在程序中的使用方法。 2)使学生掌握软件设计的基本内容和设计方法,并培养学生进行规范化软件设计的能力。 3)使学生掌握使用各种计算机资料和有关参考资料,提高学生进行程序设计的基本能力。 2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等) 1) (1)以回车('\n')为输入结束标志,输入数列L,生成一棵二叉排序树T; (2)对二叉排序树T作中序遍历,输出结果; (3)计算二叉排序树T查找成功的平均查找长度,输出结果; (4)输入元素x,查找二叉排序树T,若存在含x的结点,则删该结点,并作中序遍历(执行 操作2);否则输出信息“无x”; (5)用数列L,生成平衡的二叉排序树BT:当插入新元素之后,发现当前的二叉排序树BT 不是平衡的二叉排序树,则立即将它转换成新的平衡的二叉排序树BT; (6)计算平衡的二叉排序树BT的平均查找长度,输出结果。 3、主要参考文献 [1]刘大有等,《数据结构》(C语言版),高等教育出版社 [2]严蔚敏等,《数据结构》(C语言版),清华大学出版社 [3]William Ford,William Topp,《Data Structure with C++》清华大学出版社 [4]苏仕华等,数据结构课程设计,机械工业出版社 4、课程设计工作进度计划 第1天完成方案设计与程序框图 第2、3天编写程序代码 第4天程序调试分析和结果 第5天课程设计报告和总结 指导教师(签字)日期年月日 教研室意见: 年月日学生(签字): 接受任务时间:年月日注:任务书由指导教师填写。

动态查找表(二叉排序树)

北京理工大学珠海学院计算机学院课程设计 动态查找表 摘要 数据结构是研究与数据之间的关系 我们称这一关系为数据的逻辑结构 简 称数据结构。当数据的逻辑结构确定以后 数据在物理空间中的存储方式 称为数据的存储结构。相同的逻辑结构可以具有不同的存储结构 因而有不同的算法。本次课程设计 程序中的数据采用“树形结构”作为其数据结构。具体采用 的是“二叉排序树” 并且使用“二叉链表”来作为其存储结构。本课程设计实现了二叉排序树的创建、中序遍历、插入、查找和删除二叉排序树中某个结点。本课程主要实现动态查找表的功能 通过“二叉排序树”的算法和“二叉链 表”的存储结构来实现。本课程设计说明书重点介绍了系统的设计思路、总体设计、各个功能模块的设计与实现方法。 关键词 数据结构 C语言二叉排序树动态二叉链表 1

2 目录 摘要 (1) 1ABSTRACT (3) 2 3抽象数据类型动态查找表定义 (4) 4 3 系统总体分析 (5) 3.1系统模块划分 (5) 3.2 二叉树的生成过程 (5) 3.3 主要功能模块设计 (5) 3.4 系统详细设计 (7) 3.4.1 主函数菜单模块 (7) 3.4.2 查找模块 (10) 3.4.3 删除模块 (11) 3.4.4 插入模块 (13) 3.4.5 中序输出模块 (15) 参考文献 (17) 心得体会 (18) 教师评语 (19) 附录 (20) 2

1 Abstract(摘要) Data structure is the relationship between research and data, we call this relationship as a logical data structure, referred to as data structures. When the data logical structure is determined, the data stored in the physical space, is known as the data storage structure. The same logical structure can have different storage structure, which has a different algorithm. The curriculum design, program data is "tree" as its data structure. Specific uses "binary sort tree" and use "binary list" as its storage structure. The course is designed to achieve a binary sort tree creation, in-order traversal, insert, find and delete a binary sort tree nodes. This course is mainly the function of dynamic look-up table, through the "binary search tree" algorithm and "binary list" of storage structures. This course is designed to highlight the system design concept, overall design, each functional module design and implementation. Keywords: C Language Data Structure Dynamic Binary Search Tree, Binary List 3

二叉排序树的查找

#include #include #include #define INFMT "%d" #define OUTFMT "%d " /* #define NULL 0L */ #define BOOL int #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define LEN 10000 typedef int ElemType; typedef struct BSTNode { ElemType data; struct BSTNode *lchild, *rchild; } BSTNode, *BSTree; /* 插入新节点*/ void Insert(BSTree *tree, ElemType item) { BSTree node = (BSTree)malloc(sizeof(BSTNode)); node->data = item; node->lchild = node->rchild = NULL; if (!*tree) *tree = node; else { BSTree cursor = *tree; while (1) { if (item < cursor->data) { if (NULL == cursor->lchild) { cursor->lchild = node;

} cursor = cursor->lchild; } else { if (NULL == cursor->rchild) { cursor->rchild = node; break; } cursor = cursor->rchild; } } } return; } /* 查找指定值*/ BSTree Search(BSTree tree, ElemType item) { BSTree cursor = tree; while (cursor) { if (item == cursor->data) return cursor; else if ( item < cursor->data) cursor = cursor->lchild; else cursor = cursor->rchild; } return NULL; }

二叉查找树的插入,删除,遍历和查找等C++实现

这里给出了二叉搜索树的创建,以及进行中序遍历、元素插入、删除、查找最大最小值的基本代码: #include using namespace std; template class BSTNode { public: BSTNode(){lChild = rChild = NULL;} BSTNode(T &x){element = x; lChild = rChild = NULL;} //private: int element; BSTNode *lChild,*rChild; }; template BSTNode* CreateBST(BSTNode *t, T &x) //递归创建二叉查找树 { BSTNode *b = new BSTNode(x); if(!t) return b; else if(b->element <= t->element) { t->lChild = CreateBST(t->lChild, b->element); } else { t->rChild = CreateBST(t->rChild, b->element); } return t; } template void InOrder(BSTNode *t) //中序遍历 { if(t) { InOrder(t->lChild); cout<< t->element << " "; InOrder(t->rChild); } } template BSTNode* Insert(BSTNode *t, BSTNode *b) //插入结点b { BSTNode *root = t;

二叉排序树

6.5 二叉排序树★3◎4 1.二叉排序树定义 二叉排序树(Binary Sort Tree)或者是一棵空树;或者是具有下列性质的二叉树:(1)若左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于根结点的值;若右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于根结点的值。 (2)左右子树也都是二叉排序树,如图6-2所示。 2.二叉排序树的查找过程 由其定义可见,二叉排序树的查找过程为: (1)若查找树为空,查找失败。 (2)查找树非空,将给定值key与查找树的根结点关键码比较。 (3)若相等,查找成功,结束查找过程,否则: ①当给值key小于根结点关键码,查找将在以左孩子为根的子树上继续进行,转(1)。 ②当给值key大于根结点关键码,查找将在以右孩子为根的子树上继续进行,转(1)。 3.二叉排序树插入操作和构造一棵二叉排序树 向二叉排序树中插入一个结点的过程:设待插入结点的关键码为key,为将其插入,先要在二叉排序树中进行查找,若查找成功,按二叉排序树定义,该插入结点已存在,不用插入;查找不成功时,则插入之。因此,新插入结点一定是作为叶子结点添加上去的。构造一棵二叉排序树则是逐个插入结点的过程。对于关键码序列为:{63,90,70,55,67,42,98,83,10,45,58},则构造一棵二叉排序树的过程如图6-3所示。 4.二叉排序树删除操作 从二叉排序树中删除一个结点之后,要求其仍能保持二叉排序树的特性。 设待删结点为*p(p为指向待删结点的指针),其双亲结点为*f,删除可以分三种情况,如图6-4所示。

(1)*p结点为叶结点,由于删去叶结点后不影响整棵树的特性,所以,只需将被删结点的双亲结点相应指针域改为空指针,如图6-4(a)所示。 (2)*p结点只有右子树或只有左子树,此时,只需将或替换*f结点的*p子树即可,如图6-4(b)、(c)所示。 (3)*p结点既有左子树又有右子树,可按中序遍历保持有序地进行调整,如图6-4(d)、(e)所示。 设删除*p结点前,中序遍历序列为: ① P为F的左子女时有:…,Pi子树,P,Pj,S子树,Pk,Sk子树,…,P2,S2子树,P1,S1子树,F,…。 ②P为F的右子女时有:…,F,Pi子树,P,Pj,S子树,Pk,Sk子树,…,P2,S2子树,P1,S1子树,…。 则删除*p结点后,中序遍历序列应为: ①P为F的左子女时有:…,Pi子树,Pj,S子树,Pk,Sk子树,…,P2,S2子树,P1,S1子树,F,…。 ② P为F的右子女时有:…,F,Pi子树,Pj,S子树,Pk,Sk子树,…,P2,S2子树,

实验四 树和二叉树及其应用(I)

姓名学号

序#include"DataStructure_BinaryTree.h"//数据结构第六章树与二叉树函数的定义及声明using namespace std; int main(void) { system("title 数据结构实验实验四:树和二叉树及其应用(I) "); //设置cmd窗口标题 system("color F1"); //设置控制台窗口的背景色和前景色 system("date /T"); //输出当前的日期 print(); cout << "实验内容一:树的遍历" << endl; BiTree T; int num = 0; cout << " 二叉树的建立:" << endl; cout << " 输入二叉树数据:"; GreateBiTree(T); //先序建立二叉树 cout << " 二叉树的遍历" << endl << " 【递归遍历】 "; cout << endl << "> 先序遍历:"; PreOrderTraverse(T, PrintElement); //先序遍历二叉树 cout << endl << "> 中序遍历:"; InOrderTraverse(T, PrintElement); //中序遍历二叉树 cout << endl << "> 后序遍历:"; PostOrderTraverse(T, PrintElement); //后序遍历二叉树 cout << endl << "> 层序遍历:" << endl; LevelOrderTraverse(T, PrintElement); //层序遍历二叉树 cout << endl<< " 【非递归遍历】"; cout << endl << "> 先序遍历:"; PreOrderTraverseNonRec(T, PrintElement); //先序遍历二叉树 cout << endl << "> 中序遍历:"; InOrderTraverseNonRec(T, PrintElement); //中序遍历二叉树 cout << endl << "> 后序遍历:"; PostOrderTraverseNonRec(T, PrintElement); //后序遍历二叉树 cout << endl << "> 层序遍历:"; LevelOrderTraverseNonRec(T, PrintElement);//层序遍历二叉树 print(); cout << endl << "实验内容二:二叉树的基本操作"; cout << endl << "<1> 二叉树的深度:" << BiTDepth(T) << endl; LeafTNodeNum(T, num); cout << "<2> 二叉树中叶子结点的数目:" << num << endl; cout << "<3> 交换左右子树:" << endl; ExchangeBiTree(T); cout << " 交换后的二叉树:" << endl; LevelOrderTraverse(T, PrintElement); //层序遍历二叉树 BiTree root; TElemType x;

二叉排序树的建立及查询

一、上机实验的问题和要求: 复习二叉排序树的生成及查找算法,编写完整的程序。 实现二叉排序树上的查找算法。具体实现要求:用二叉链表做存储结构,输入键值序列,建立一棵二叉排序树并在二叉排序树上实现查找算法。 二、源程序及注释: #include #include typedef int InfoType; typedef int KeyType; //假定关键字类型为整数 typedef struct node //结点类型 { KeyType key; //关键字项 InfoType otherinfo; //其它数据域,InfoType视应用情况而定下面不处理它 struct node *lchild,*rchild;//左右孩子指针 }BSTNode; typedef BSTNode *BSTree; //BSTree是二叉排序树的类型 BSTNode *SearchBST(BSTree T,KeyType key) { //在二叉排序树T上查找关键字为key 的结点,成功时返回该结点位置,否则返回NULL if(T==NULL||key==T->key) //递归的终结条件 return T; //若T为空,查找失败;否则成功,返回找到的结点位置 if(keykey) return SearchBST(T->lchild,key); else return SearchBST(T->rchild,key); //继续在右子树中查找

} void InsertBST(BSTree *T,int key) { //插入一个值为key的节点到二叉排序树中BSTNode *p,*q; if((*T)==NULL) { //树为空树 (*T)=(BSTree)malloc(sizeof(BSTNode)); (*T)->key=key; (*T)->lchild=(*T)->rchild=NULL; } else { p=(*T); while(p) { q=p; if(p->key>key) p=q->lchild; else if(p->keyrchild; else { printf("\n该二叉排序树中含有关键字为%d的节点!\n",key); return; } } p=(BSTree)malloc(sizeof(BSTNode)); p->key=key; p->lchild=p->rchild=NULL;

优化的二叉查找树

Treap 介绍 如果一个二叉排序树节点插入的顺序是随机的,这样我们得到的二叉排序树大多数情况下是平衡的,即使存在一些极端情况,但是这种情况发生的概率很小。可以证明随机顺序建 立的二叉排序树在期望高度是,但是某些时候我们并不能得知所有的带插入节 点,打乱以后再插入。所以我们需要一种规则来实现这种想法,并且不必要所有节点。也就是说节点是顺序输入的,我们实现这一点可以用Treap。 Treap=Tree+Heap Treap是一棵二叉排序树,它的左子树和右子树分别是一个Treap,和一般的二叉排序树不同的是,Treap纪录一个额外的数据,就是优先级。Treap在以关键码构成二叉排序树的同时,还满足堆的性质(在这里我们假设节点的优先级大于该节点的孩子的优先级)。但是这里要注意的是Treap和二叉堆有一点不同,就是二叉堆必须是完全二叉树,而Treap可以并不一定是。 操作 Treap维护堆性质的方法用到了旋转。Treap只需要两种旋转,这样编程复杂度比Splay 等就要小一些,这正是Treap的特色之一。 插入 给节点随机分配一个优先级,先和二叉排序树的插入一样,先把要插入的点插入到一个叶子上,然后跟维护堆一样,如果当前节点的优先级比根大就旋转,如果当前节点是跟的左儿子就右旋如果当前节点是跟个右儿子就左旋。 我们如果把插入写成递归形式的话,只需要在递归调用完成后判断是否满足堆性质,如果不满足就旋转,实现非常容易。 由于旋转是的,最多进行h次(h是树的高度),插入的复杂度是的,在期望情况下,所以它的期望复杂度是 删除 有了旋转的操作之后,Treap的删除比二叉排序树还要简单。因为Treap满足堆性质,所以我们只需要把要删除的节点旋转到叶节点上,然后直接删除就可以了。具体的方法就是每次找到优先级最大的儿子,向与其相反的方向旋转,直到那个节点被旋转到了叶节点,然后直接删除。 删除最多进行次旋转,期望复杂度是。 查找 和一般的二叉排序树一样,但是由于Treap的随机化结构,可以证明Treap中查找的期望复杂度是。 分离 要把一个Treap按大小分成两个Treap,只要在需要分开的位置加一个虚拟节点,然后旋至根节点删除,左右两个子树就是得出的两个Treap了。根据二叉排序树的性质,这时左子树的所有节点都小于右子树的节点。

数据结构实验-二叉排序树应用实验报告

实验报告 实验课程:数据结构 实验项目:实验四二叉排序树应用 专业:计算机科学与技术 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

目录一、问题定义及需求分析 (1)问题描述 (2)实验任务 (3)需求分析 二、概要设计: (1)抽象数据类型定义 (2)主程序流程 (3) 模块关系 三、详细设计 (1)数据类型及存储结构 (2)模块设计 四、调试分析 (1)调试分析 (2)算法时空分析 (3)经验体会 五、使用说明 (1)程序使用说明 六、测试结果 (1)运行测试结果截图 七、附录 (1)源代码

一、问题定义及需求分析 (1)实验目的 二叉排序树应用 问题描述 互联网域名系统是一个典型的树形层次结构。从根节点往下的第一层是顶层域,如cn、com等,最底层(第四层)是叶子结点,如www等。因此,域名搜索可以构造树的结构完成; (2)实验任务 设计基于二叉排序树的搜索互联网域名的程序。 (3)需求分析: 1)采用二叉树的二叉链表存储结构。 2)完成二叉排序树的创建、插入、删除、查询操作。 3)可以考虑两棵二叉排序树的合并。 二、概要设计: (1)抽象数据类型定义: 程序中定义了二叉排序树的节点类型;由数据域和左右孩子指针构成;指针类型为该节点类型,指向该类型的节点形成二叉排序树;数据域是由字符数组构成,用于存储节点数据信息。 (2)主程序流程: 输入域名拆分域名并完成二叉排序树的创建调用功能函数进入功能菜单选择执行不同的操作(查找、插入、删除) 操作完毕后可选择返回功能函数继续执行操作或者结束程序 (3)模块间的调用关系: 创建二叉排序树 功能函数 查找插入删除 选择 结束

动态规划 最优二叉搜索树

摘要 动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中,可能会有许多可行解,每个解都对应一个值,要求找到具有最优值的解。其基本思想是将待求解问题分解成若干个子问题,先求解子问题,并把所有已解子问题的答案记录到一个表中,而不考虑这些子问题的答案以后是否被用到。用动态规划算法来求解最优二叉搜索树问题,可以描述为对于有序集S及S的存取概率分布(a0,b1,a1,…, bn,an),在所有表示有序集S的二叉搜索树中找出一棵开销最小的二叉搜索树。 动态规划算法的有效性依赖于问题本身具有最优子结构性质和子问题重叠性质。最典型的就是路由器中的路由搜索引擎查找一条指定的路由最坏情况下最多只用查找31次。 该文给出了用动态规划算法构造最优二叉搜索树的详细步骤,并用C++语言具体实现了该算法,用一定的空间换取时间,提高了解决本问题的效率。 关键词:动态规划,最优二叉搜索树,最优子结构

目录 1 问题描述 (1) 2 问题分析 (2) 3 算法设计 (3) 4 算法实现 (4) 5 测试分析 (6) 结论 (7) 参考文献 (8)

1 问题描述 给定一个有序序列K={k1

查找二叉树

查找二叉树 1,这是用C和C++分别写的查找二叉树,其中包含,插入,删除,查找,遍历 2,通过这两种语言分别编写,可以更加深入的认识和区别C和C++之间的细微区别3,树的删除是最难的,所以删除操作C语言使用的是递归删除,主要是在学习的时候,视频中就是使用C语言编写的递归删除,为了更进一步了解树的删除,所以自己在C++写时,采用的是非递归删除。 4,虽然这种树的实现是相对容易的,但学会了还是会产生无比的乐趣的。 5,因为这种树的插入有相对简单,所以插入并不是递归的方式。 6,在编写过程中,发现了C没有bool类。 7,代码的注释非常清楚,可以帮助初学者更好的理解树。 //Bitree.h文件内容(C语言) #ifndef bitree_h #define bitree_h struct Node //结点 { int data; //数据域 struct Node *pzuo; //左子树 struct Node *pthe; //右子树 }; int Bitree_Insert(struct Node **phead,int x);//插入数据x,在插入的过程中建立树 void Bitreez_printf(struct Node *phead); //中序遍历树结点,递归 void Bitreex_printf(struct Node *phead); //先序遍历树结点,递归 void Bitreeh_printf(struct Node *phead); //后序遍历树结点,递归 int Bitree_Search(struct Node *phead,int x);//查找数据x,并返回x的深度(0表示查找失败)。 void Bitree_dep(struct Node **phead); //递归式删除 int Bitree_delete(struct Node **phead,int x);//删除数据为x的结点,删除失败返回0 #endif //实现文件内容(C语言) #include #include #include "Bitree.h"

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