数据结构二叉排序树课程设计报告报告.docx

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数据结构二叉排序树课程设计报告报告

课程设计报告

——数据构造

题目：

二叉排序树

姓名：

学号：

专业：

班级：

指导教师：

年月日

2.1、原理分析............................................................................3

2.2、流程图................................................................................4

1、main（）函数....................................................................4

2、创立...............................................................................4

3、插入...............................................................................5

4、查找...............................................................................6

5.1、创立二叉排序树并中序输出.........................................135.2、插入并中序输出..............................................................13

5.3、查找..................................................................................14

一、课程设计简介

1.1、题目：

二叉排序树相关操作

1、创立二叉排序树；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，独立实践的时机，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，就必须创立一个菜单。

这个菜单设置在main〔〕函数里面，然后使用while（）...switch（）语句进展循环调用相关函数，以到达实现相关功能的目的。

2.2、流程图：

1、main〔〕函数：

2、创立：

3、插入：

N

Y

N

Y

4、查找：

Y

N

YN

5、中序遍历输出：

三、算法描述

3.1、存储构造

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

#definenull0

typedefintkeytype;

typedefstructnode

{

keytypekey;

structnode*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。

假设二叉排序树中不存在关键字等于x的节点，那么插入。

　　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〕假设二叉排序树为空，那么关键字为x的节点s成为二叉排序树的根

〔2〕假设二叉排序树非空，那么将x与二叉排序树根进展比拟，如果x的值等于根节点关键值，那么停顿插入；如果x的根节点值小于根节点关键值，那么将x插入左子树；如果x的值大于根节点关键字的值，那么将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一样。

算法如下：

voidinsert（bstree*t,keytypex）

{

bstrees;

if（*t==null）

{

s=（bstree）malloc（sizeof（bstnode））;

s->key=x;

s->lchild=null;

s->rchild=null;

*t=s;

}

elseif（x<（*t）->key）

insert（&（（*t）->lchild）,x）;

elseif（x>（*t）->key）

insert（&（（*t）->rchild）,x）;

}

3.3、查找算法

〔1〕假设二叉排序树不为空，将根结点的关键字与待查关键字进展比拟，假设相等，那么查找成功；假设根节点关键字大于待查值，那么进入左子树重复次步骤，否那么，进入右子树进展此步骤；假设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，那么查找不成功。

〔2〕否那么，查找失败，返回null。

　　　算法如下：

bstreesearch（bstreet,keytypex）

{

bstreep;

p=t;

if（p!

=null）

{

if（x==p->key）returnp->key;

elseif（xkey）returnsearch（p->lchild,x）;

elsereturnsearch（p->rchild,x）;

}

else

{printf（"%dcannotbefound\n",x）;returnnull;

}

}

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。

　　假设不在，那么不做任何操作；否那么，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，删除局部可做以下3中情况讨论：

　　〔1〕假设p为叶子节点，那么可令其父节点r的左孩子指针域为空，直接将其删除。

　　〔2〕假设p节点只有右子树或左子树，那么可以将p的左子树或右子树直接改为其双亲节点r的左子树。

　　〔3〕假设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：

bstreedelete（bstreet,keytypex）

{

bstreep,q,r,s;

p=t;

r=null;

while（p）

{

if（x==p->key）break;

r=p;

if（xkey）p=p->lchild;

elsep=p->rchild;

}

if（p==null）{printf（"%disnotexist!

\n",x）;returnt;}

if（（p->lchild==null）||（p->rchild==null））

{

if（r==null）

if（p->lchild==null）

t=p->rchild;

elset=p->lchild;

elseif（p->lchild==null）

if（r->lchild==p）

r->lchild=p->rchild;

elser->rchild=p->rchild;

elseif（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）;

}

returnt;

}

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立、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。

比方实现插入功能时，从根节点开场比拟；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开展方向。

如果朝这方面开展的话，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、创立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

#definenull0

typedefintkeytype;

typedefstructnode

{

keytypekey;

structnode*lchild,*rchild;

}bstnode,*bstree;

voidinsert（bstree*t,keytypex）;

bstreesearch（bstreet,keytypex）;

voiddisplay（bstreet）;

voidcreate（bstree*t）

{

keytypex;

*t=null;

scanf（"%d",&x）;

while（x!

=-1）

{

insert（t,x）;

scanf（"%d",&x）;

}

}

voidinsert（bstree*t,keytypex）

{

bstrees;

if（*t==null）

{

s=（bstree）malloc（sizeof（bstnode））;

s->key=x;

s->lchild=null;

s->rchild=null;

*t=s;

}

elseif（x<（*t）->key）

insert（&（（*t）->lchild）,x）;

elseif（x>（*t）->key）

insert（&（（*t）->rchild）,x）;

}

bstreesearch（bstreet,keytypex）

{

bstreep;

p=t;

if（p!

=null）

{

if（x==p->key）returnp->key;

elseif（xkey）returnsearch（p->lchild,x）;

elsereturnsearch（p->rchild,x）;

}

else

{printf（"%dcannotbe