数据结构实验七查找.docx
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数据结构实验七查找.docx
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数据结构实验七查找
实验七查找
、实验目的
1.掌握查找的不同方法,并能用高级语言实现查找算法;
2.熟练掌握二叉排序树的构造和查找方法。
3.熟练掌握静态查找表及哈希表查找方法。
二、实验内容设计一个读入一串整数,然后构造二叉排序树,进行查找。
三、实验步骤
1.从空的二叉树开始,每输入一个结点数据,就建立一个新结点插入到当前已生成的二叉排序树中。
2.在二叉排序树中查找某一结点。
3.用其它查找算法进行排序(课后自己做)。
四、实现提示
1.定义结构typedefstructnode
{intkey;
intother;
structnode*lchild,*rchild;
}bstnode;
voidinorder(t)
{if(t!
=Null)
{inorder(t—Ichild);
printf(“%4—key);
inorder(t—rchild);
}}
bstnode*insertbst(t,s)
bstnode*s,*t;
{bstnode*f,*p;p=t;
while(p!
=Null)
{f=p;
if(s—key==kkey)returnt;
if(s—key
p=p—rchild;
}
if(t==Null)returns;
if(s—key else f—rchild=s; returnt; } bstnode*creatord() {bstnode*t,*s; intkey; t=Null; scanf(“%d”,&key); while(key! =0) {s=malloc(sizeof(bitree));s—key=key; s—lchild=Null;s—rchild=Null; scanf(“%d”,&data);s—other=data;t=insertbst(t,s); scanf(“%d”,&key); } returnt; 五、思考与提高 1.用其它的查找方法完成该算法。 2.比较各种算法的时间及空间复杂度。 六、完整参考程序 1.折半查找 #include #include #defineMAX30//定义有序查找表的最大长度 typedefstruct{ charelem[MAX];//有序查找表 intlength;//length指示当前有序查找表的长度 }SSTable; voidinitial(SSTable&);//初始化有序查找表 intsearch(SSTable,int);//在有序查找表中查找元素 voidprint(SSTable);//显示有序查找表中所有元素 voidmain() {SSTableST;//ST为一有序查找表 intch,loc,flag=1; charj; initial(ST);//初始化有序查找表 while(flag) {printf("请选择: \n"); printf("1.显示所有元素\n"); printf("2.查找一个元素\n"); printf("3.退出\n"); scanf("%c",&j); switch(j) {case'1': print(ST);break;//显示所有元素 case2: {printf("请输入要查找的元素: "); scanf("%d",&ch);//输入要查找的元素的关键字 loc=search(ST,ch);//查找if(loc! =0)printf("该元素所在位置是: %d\n",loc);//显示该元素位 elseprintf("%d不存在! \n",ch);〃当前元素不存在 break; } default: flag=0; } printf("程序运行结束! 按任意键退出! \n"); } voidinitial(SSTable&v) {//初始化有序查找表 inti; printf("请输入静态表的元素个数: ");//输入有序查找表初始化时的长度scanf("%d",&v.length); printf("请从小到大输入%d个元素(整形数): \n",v.length); getchar(); for(i=1;i<=v.length;i++)scanf("%d",&v.elem[i]);//从小到大输入有序查找表 的各元素 } intsearch(SSTablev,intch) {//在有序查找表中查找ch的位置,成功返回其位置,失败返回0intlow,high,mid; low=1;high=v.length;//置区间初值 while(low<=high) {mid=(low+high)/2; if(v.elem[mid]==ch)returnmid;//找到待查元素 elseif(v.elem[mid]>ch)high=mid-1;//继续在前半区间进行查找 elselow=mid+1; //继续在后半区间进行查找 } return0;//找不到时,i为0 } voidprint(SSTablev)//显示当前有序查找表所有元素 {inti; for(i=1;i<=v.length;i++)printf("%d",v.elem[i]); printf("\n"); } 2.二叉排序树的建立与查找 #include #include #include #include enumBOOL{False,True}; typedefstructBiTNode//定义二叉树节点结构 {chardata;//为了方便,数据域只有关键字一项 structBiTNode*lchild,*rchild;//左右孩子指针域 }BiTNode,*BiTree; BOOLSearchBST(BiTree,char,BiTree,BiTree&);//在二叉排序树中查找元素 BOOLInsertBST(BiTree&,char);//在二叉排序树中插入元素 //删除二叉排序树的根结点 //中序遍历二叉排序树,即从小到大显示 BOOLDeleteBST(BiTree&,char);//在二叉排序树中删除元素 voidDelete(BiTree&); voidInorderBST(BiTree);各元素 voidmain() {BiTreeT,p; charch,keyword,j='y'; BOOLtemp; T=NULL; while(j! ='n') {printf("1.display\n"); printf("2.search\n"); printf("3.insert\n"); printf("4.delete\n"); printf("5.exit\n"); scanf("%c",&ch);//输入操作选项 switch(ch) {case'1': if(! T)printf("TheBSThasnoelem.\n"); else{InorderBST(T);printf("\n");} break; case'2': printf("Inputthekeywordofelemtobesearched(achar): "); scanf("%c",&keyword);//输入要查找元素的关键字 temp=SearchBST(T,keyword,NULL,p); if(! temp)printf("%cisn'texisted! \n",keyword);//没有找到 elseprintf("%chasbeenfound! \n",keyword);//成功找到 break; case'3': printf("Inputthekeywordofelemtobeinserted(achar): "); scanf("%c",&keyword);//输入要插入元素的关键字 temp=InsertBST(T,keyword); if(! temp)printf("%chasbeenexisted! \n",keyword);//该元素已经存在 elseprintf("Sucesstoinert%c! \n",keyword);//成功插入 break; case'4': printf("Inputthekeywordofelemtobedeleted(achar): "); scanf("%c",&keyword);//输入要删除元素的关键字temp=DeleteBST(T,keyword); if(! temp)printf("%cisn'texisted! \n",keyword);//该元素不存在 elseprintf("Sucesstodelete%c\n",keyword);//成功删除 break; default: j='n'; } } printf("Theprogramisover! \nPressanykeytoshutoffthewindow! \n");getchar();getchar(); } voidInorderBST(BiTreeT) {//以中序方式遍历二叉排序树T,即从小到大显示二叉排序树的所有元素 if(T->lchild)InorderBST(T->lchild); printf("%2c",T->data); if(T->rchild)InorderBST(T->rchild); BOOLSearchBST(BiTreeT,charkey,BiTreef,BiTree&p) {//在根指针T所指二叉排序树中递归的查找其关键字等于key的元素,若查 找成功 〃则指针p指向该数据元素,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 BOOLtmp1,tmp2; tmp1=tmp2=False; if(! T){p=f;returnFalse;}//查找不成功 elseif(key==T->data){p=T;returnTrue;}//查找成功 elseif(key elsetmp2=SearchBST(T->rchild,key,T,p);/在/右子树中继续查找 if(tmp1||tmp2)returnTrue;//若在子树中查找成功,向上级返回True elsereturnFalse;//否则返回False } BOOLInsertBST(BiTree&T,chare) {//当二叉排序树T中不存在元素e时,插入e并返回True,否则返回False BiTreep,s; if(! SearchBST(T,e,NULL,p))//查找不成功{s=(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); s->data=e; s->lchild=s->rchild=NULL; if(! p)T=s;//被插结点*s为新的根结点 elseif(e elsep->rchild=s;//被插结点*s为右孩子 returnTrue;//成功插入 } elsereturnFalse;/树/中已存在关键字为e的数据元素 } BOOLDeleteBST(BiTree&T,charkey) {//若二叉排序树T中存在关键字等于key的数据元素时,则删除该数据元素结点 〃并返回True否则返回False BOOLtmp1,tmp2; tmp1=tmp2=False; if(! T)returnFalse;//不存在关键字等于key的数据元素 else {if(key==T->data){Delete(T);returnTrue;} //找到关键字等于key的数据元素并删除它 elseif(key 删除 elsetmp2=DeleteBST(T->rchild,key);//继续在右子树中删除 if(tmp1||tmp2)returnTrue;//在子树中删除成功,返回True elsereturnFalse;//不存在该元素 } } voidDelete(BiTree&p) {//在二叉排序树中删除结点P,并重接它的左或右子树 BiTrees,q; if(! P->rchild)//右子树空,只需重接它的左子树 {q=P; P=P->lchild; free(q); elseif(! p->lchild)//左子树空,只需重接它的右子树 {q=p; p=p->rchild; free(q); } else//左右子树均不空 {q=p; s=p->lchild; while(s->rchild) {q=s;s=s->rchild;}//转左,然后向右走到尽头p->data=s->data;//s指向被删结点的“前驱”if(q! =p)q->rchild=s->rchild;//重接*q的右子树elseq->lchild=s->lchild;//重接*q的左子树 free(s); }
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