B树课程设计Word下载.docx
- 文档编号:22064001
- 上传时间:2023-02-02
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:169.38KB
B树课程设计Word下载.docx
《B树课程设计Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《B树课程设计Word下载.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1.设计并实现B-Trees数据结构,包含其上的基本操作,如节点的插入和删除等。
2.实现在B-trees树上的查找操作。
3.设计良好的运行界面,能够实现重复的操作。
1.3开发环境
开发系统:
Windows系统,处理器要求最低奔腾处理器,内存32m,建议在i5处理器,128m内存配置下调试。
编译集成软件:
Devc++开发软件。
Devc++是一个强大的C/C++软件开发工具,操作简单,使用非常广泛,称为很多程序员的首选开发工具。
2概要设计
2.1功能模块划分
主函数即main()函数,主要实现B-Trees的建立,建立一棵满足要求的4节B-Trres树。
菜单介绍函数即meau()函数,主要包括介绍各个功能的实现途径,并给操作者提供个操作界面。
插入元素函数即insertbtree(b)函数,主要有用户通过界面输入要插入的元素,首先判断要插入的元素是否已在B-Trees中,若不在则插入之。
删除函数即deletetree(b)函数,首先判断要删除的元素是否在B-Trees中若在该
B-Trees中则删除
查找函数即searchbtree(b)函数,由用户通过界面输入一个元素,查找该元素是否在该B-Trees中,若在就输出它在节点的位置。
图2.1主函数流程图
2.2系统流程图
B-树的主程序流程如图2.2所示
B-树的主程序流程如图2.3所示
3详细设计
3.1数据结构
B-树的数据类型:
typedefstructBTNode
{
intkeynum;
//结点中关键字的个数,即结点的大小structBTNode*parent;
//指向双亲指针
intkey[m+1];
//关键字向量
structBTNode*ptr[m+1];
//子树指针向量
}BTNode
3.2模块设计B-树插入新元素模块如图3.2所示
树插入元素函数流程图
B-树删除元素模块如图3.3所示
图3.3B-树删除元素函数流程图
B-树查找模块如图3.4所示
图3.5B-树查找元素模块流程图
4测试
4.1测试数据
图表4-1
序号
数据内容
说明
显示截图
1
3
查找,要查元素在B-树中
图4.2
2
5
查找,要查元素不在B-树中
图4.3
32
插入,插入元素不在B树中
图4.4
4
42
插入,插入元素在B-树中
图4.5
61
删除,删除元素在B-树中
图4.6
6
51
删除,删除元素不在B-树中
图4.7
4.2测试结果
界面主菜单运行结果如图4.1所示
图4.1主界面运行
查询B-树中元素运行结果分两种可能一是要查元素在B-树中,另一种是不在
要查元素在B-树中的运行结果如图4.2所示
图4.2查找B-树已有元素
要查不在元素在B-树中的运行结果如图4.3所示
图4.3查找B-树中没有元素
插入B-树中元素运行结果分两种可能一是要查元素在B-树中,另一种是不在要插入的元素在B-树中的运行结果如图4.4所示。
图4.4插入B-树已有元素
要插入的元素不在B-树中的运行结果如图4.5所示。
图4.5插入B-树中没有元素
插入B-树中元素运行结果分两种可能一是要查元素在B-树中,另一种是不在要删除的元素在B-树中的运行结果如图4.6所示。
图4.6删除B-树中已有元素
图4.8退出运行主界面
5总结历时两周的课程设计终于结束了,对于课程设计:
首先,关于程序方面,我发现即使对设计思路有了眉目,知道了所要用到的B-树的一
些知识,但是要把这些写成函数代码,其实还是一件非常不容易的事情。
再加上要完善设计思路,构造整个程序框架在内,都是一件工作量非常大的工作。
幸好,有很多资料可以在网路上搜到。
所以课程设计的第一天,我们搜集了很多关于B-树的资料,包括几种不同思路的程序代码,以及程序流程。
然后我们的工作就变成:
尽
量看懂并整理这些代码,然后再其基础上筛选需要的功能,按照自己的意愿来修改与完善
在操作界面的人性化上,我倒尽可能的做得很完善,无论从美观角度还是方便清楚操作,都实行了非常人性化的方式。
因为通常清楚程序的人,知道怎么操作以及该输入什么,而不清楚的人却有很大可能在细节方面输入错误导致程序运行失败,或是根本不知道应该怎么输入。
所以,尽可能的人性化的设计是非常有必要的,让不懂程序的人也可以正确的操作运行。
在调试程序的过程中,遇到了许多常识性的问题,通过不断的调试、改进,最终使程序能够运行,并且得到正确的运行结果。
在这个过程中,能够不断地发现问题,并且自己独立的去解决多遇到的问题,这是课程设计过程中所不可缺少的精神。
最后,做再次一下总结。
程序方面仍有为解决的问题,希望即便课设之后也可以努力将问题解决掉。
然后B-树的算法中,有些知道怎么做却很难清楚回答出来的问题,希望可以再好好的查找一下相关资料,将知识系统化、理论化、规范化。
参考文献
[1]顾泽元,刘文强编.数据结构.北京:
北京航空航天大学出版社,2011年.
[2]李素若,陈万华,游明坤编.数据结构(C语言描述),中国水利水电出版社,2014年.
[3]李素若,陈万华,游明坤编.数据结构习题解答及上机指导,中国水利水电出版社,2014年.
[4]谭浩强编.C语言设计.清华大学出版社,2011年.
附录源程序代码
#include<
stdio.h>
#include<
malloc.h>
stdlib.h>
#definem4//B-树的阶,设定为4
#definemax32767
//结点中关键字的个数,即结点的大小
structBTNode*parent;
}BTNode,*BTree;
//定义B-树的节点结构
intdata[20]={3,24,45,27,53,90,50,61,70,100,12,37,85,105,108,113,121,124,138,135};
BTreeT,R,R1;
intrag;
BTreesearchtree(intk)//查找建树时要插入元素的位置
intj;
BTreep1,q1;
p1=T;
while(p1)
for(j=1;
j<
m;
j++)if(p1->
key[j]>
k)break;
q1=p1;
p1=p1->
ptr[j-1];
}
rag=j-1;
returnq1;
voidsearch(BTreep2,inta)
j++)if(p2->
a)
break;
voidzimeau()//介绍菜单
printf("
\t\t\n"
);
\t\t菜单简介\n"
\t\t1.查询结点信息\n"
\t\t2.插入新的结点\n"
\t\t3.删除结点\n"
\t\t4.退出\n"
intsearchbtree(intk)//查询要查元素在树中,若树中有该元素则打印否则打印说明无
inti,found=0;
BTreep;
p=T;
while((!
found)&
&
(p->
ptr[0]!
=NULL))
for(i=1;
i<
i++)if(k<
=p->
key[i])break;
if(p->
key[i]==k)
found=1;
else
p=p->
ptr[i-1];
ptr[0]==NULL)for(i=1;
if(found==0)
\t\t此元素不在该B-树中\n"
\t\t此元素元素在该B-树中\n"
\t\t该元素是B-树中结点的第%d元素\n"
i);
returnfound;
voidinsertbtree(intx)//插入元素函数
intj,finished,s;
BTreeq,p;
finished=0;
q=searchtree(x);
//查找要插入元素在B-树中的位置while(!
finished)
if(q->
keynum==0)//当要插入的元素所在结点是根节点,且为新申请的根结点
q->
ptr[0]=p;
ptr[1]=R;
key[1]=x;
q->
keynum++;
p->
parent=q;
R->
elseif((q->
keynum!
=0)&
(q->
=NULL))//当要插入的元素所在结点是中间的结点x{
for(j=3;
j>
rag;
j--){
key[j+1]=q->
key[j];
ptr[j+1]=q->
ptr[j];
}q->
ptr[j+1]=R;
key[j+1]=x;
else//当插入的元素所在结点是最下层的结点时
j--)q->
keynum<
m)//当插入节点后,结点的关键字数小于m时,插入新的元素完成
finished=1;
else//当插入新的结点后,结点的关键字数不小于m时将结点分裂
s=m/2+1;
x=q->
key[s];
key[s]=max;
keynum=s-1;
R=(BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
//新申请一个结点来存放分裂的另一部分数据R->
key[1]=q->
key[s+1];
for(j=2;
=m;
j++)
{R->
key[j]=max;
ptr[j]=NULL;
}R->
ptr[0]=q->
ptr[s];
ptr[1]=q->
ptr[s+1];
keynum=1;
key[s+1]=max;
p=q;
q=q->
parent;
if(!
q)
R1=(BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
//新申请一个节点作为根节点T=q=R1;
keynum=0;
parent=NULL;
j++)q->
for(j=0;
}else
search(q,x);
//在一个结点中查找要插入元素的位置
voiddeletetree1(BTreeq,intj)//当要删除的节点是终端结点,j是要删除元素是节点的地几个元素
inti,h;
BTreep,q0,q1;
p=q->
for(h=0;
h<
h++)
ptr[h]==q)
if(h==0)
q1=p->
ptr[h+1];
q0=p->
ptr[h-1];
keynum>
=m/2)//当节点的数目不小于m/2
for(i=j;
i++)q->
key[i]=q->
key[i+1];
if((q->
m/2)&
(q0->
=2||q1->
=2))//当结点的数目少于m/2但其左兄弟或右兄弟的结点数目大于时
if(q1->
=m/2)//右兄弟时
{q->
key[j]=p->
key[h];
key[h]=q1->
key[0];
for(i=0;
i++)
q1->
key[i]=q1->
keynum--;
else//左兄弟时
key[h]=q0->
key[q0->
keynum];
q0->
keynum]=q0->
keynum+1];
q0->
else//当结点的数目少于m/2且其左兄弟和右兄弟的结点数目小于时
if(h==0)//当该节点只有有兄弟时
key[1]=p->
key[1];
key[2]=q1->
keynum=2;
free(q1);
for(i=1;
key[i]=p->
else//当该节点有左兄弟时
key[2]=q0->
free(q0);
ptr[i]=p->
ptr[i+1];
voiddeletetree2(BTreeq,intj)//要插入节点是非终端结点
while(q->
ptr[0])//找终端结点
=NULL)
ptr[0];
key[j]=q->
deletetree1(q,1);
voiddeletetree(intk)
=NULL))//找到要插入节点的位置
if(k<
key[i])
ptr[0]==NULL)
//找到要插入节点的位置
//当要删除元素是终端结点
//当插入节点不是终端结点
//查询要删除元素是否在树中
deletetree1(p,i);
deletetree2(p,i);
intsearchbtree1(intk)
=NULL)){
}if(p->
B-树中可以删除否则
//返回值,1代表该元素在无法删除returnfound;
intrumeau()//提供给读者自己的选择
intc;
printf("
\t\t\t\t请输入您的选择:
"
scanf("
%d"
&
c);
returnc;
voidmeau()//菜单选项函数
inta,b,rate;
\t\t%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c%c\n"
33,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3);
do{
zimeau();
3
a=rumeau();
//子菜单switch(a)
case1:
system("
cls"
\t\t请输入要查找的元素:
"
b);
rate=searchbtree(b);
//在B-树中查找元素函数break;
case2:
\t\t请输入要插入的元素:
scanf("
//查询要插入的元素是否在该B-树中if(rate==0)
\t\t该元素不在此B-树中,故可插入之"
insertbtree(b);
//插入新元素函数
\t\t该元素已在B-树中,不需要再插入\n"
break;
case3:
\t\t请输入要删除的元素:
rate=searchbtree1(b);
if(rate==0)
\t\t由于该元素不在此B-树中,故无法删除\n"
else
{printf("
\t\t该元素在此B-树中,可删除\n"
deletetree(b);
//删除B-树中的元素调用函数
}while(a!
=4);
voidmain()
intx,i,finished,s,j;
color1B"
//背景颜色显示函数
T=(BTNode*)malloc(sizeof(BTNode));
T->
for(i=0;
3;
key[i+1]=data[i];
key[4]=max;
5;
ptr[i]=NULL;
for(i=3;
20;
x=data[i];
j--)
{q->
m)//当插入节点后,结点的关键字数小于m时,插入新的元素完成
//当插入新的结点后,结点的关键字数不小于m时将结点分裂
{R->
if(R->
ptr[0]->
parent=R;
ptr[1]->
ptr[s]=NULL;
ptr[s+
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课程设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)