查找算法的實現與分析（數據結構實驗）

實驗項目七 查找算法的實現與分析

課程名稱：數據結構

實驗項目名稱：查找算法的實現與分析

實驗目的：

1．掌握二叉排序樹的創建及查找算法（遞歸和非遞歸均可）。

實驗要求：

1、    創建一棵二叉排序樹，並實現對該二叉排序樹的查找算法。

實驗過程：

1、    輸入一數據序列，根據輸入的數據序列創建一棵二叉排序樹（二叉鏈表）；

2、    在已創建的二叉排序樹中查找“37”和“66”兩個結點，並給出相應的查詢結果。

實驗報告中給出創建二叉排序樹和二叉排序樹的查找算法代碼。

實驗結果：

1、輸入數據序列：45，24，53，12，37，93。

2、輸出二叉排序樹的中序遍歷序列：12，24，37，45，53，93；

3、輸入要查找的數據：37， 輸出查找的結果：該結點已找到。

輸入要查找的數據：93， 輸出查找的結果：該結點未找到。

實驗分析：

1.對二叉排序樹的查找進行性能分析，計算其ASL；

2.列舉調試運行過程中出現的錯誤並分析原因。

要求：

(1) 程序要添加適當的注釋，程序的書寫要采用縮進格式。

(2) 程序要具在一定的健壯性，即當輸入數據非法時，程序也能適當地做出反應。

(3) 程序要做到界面友好，在程序運行時用戶可以根據相應的提示信息進行操作。

(4) 上傳源程序到課堂派。順序表的源程序保存為BST.cpp。

 

程序代碼：

#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;
//#define Yes 1
//#define No 0

typedef struct
{//二叉排序樹的二叉鏈表存儲表示 
    int key;   //關鍵字項 
    int otherinfo;      //其他數據項 
//    int Yes=1,No=0; 
}ElemType;         //每個節點的數據域的類型 

typedef struct BSTNode
{    
    ElemType data;         //每個節點的數據域包括關鍵字項和其他數據項 
    struct BSTNode *lchild,*rchild;
}BSTNode,*BSTree;
 
typedef struct
 {
     ElemType *R;     //存儲空間基地址 
     int length;   //當前長度 
}SSTable;
  
int Search_Seq(SSTable ST,int key) 
{//7.1 順序查找 
    int i;
    ST.R[0].key==key;
    for(i=ST.length;ST.R[i].key!=key;--i) 
       return i; //從后往前找
}
  
int SearchBST(BSTree T,int key) 
{//在根指針T所指二叉排序樹中遞歸的查找某關鍵字等於key的數據元素 
    //若查找成功，則返回指向該數據元素的指針，否則返回空指針
//    if((!T)||key==T->data.key) 
//        return T;       //查找結束 
//    else if(key<T->data.key)         
//        return SearchBST(T->lchild,key);        //在左子樹中繼續查找  
//    else 
//        return SearchBST(T->rchild,key);       //在右子樹中繼續查找 
    if(!T)
    {
        return 0;
        cout<<"樹為空\n";        
    }
    else
    {
        if(key==T->data.key)
            return 1;
        else if(key<T->data.key)         
            return SearchBST(T->lchild,key);        //在左子樹中繼續查找  
        else 
            return SearchBST(T->rchild,key);       //在右子樹中繼續查找  
    }
    
    
}

void InsertBST(BSTree &T,ElemType e)
{
    BSTNode *S;
    if(!T)
    {
        S=new BSTNode;
        S->data=e;
        S->lchild=S->rchild=NULL;
        T=S;
    }
    else if(e.key<T->data.key)
        InsertBST(T->lchild,e);
    else if(e.key>T->data.key)
        InsertBST(T->rchild,e);
}

BSTNode CreatBST(BSTree &T)
{
    ElemType e;
    T=NULL;
    cout<<"輸入數據序列（末尾輸入0，代表結束）：\n"; 
    cin>>e.key;
    while(e.key!=0)
    {
        InsertBST(T,e);
        cin>>e.key;
    }

}


void InOrderTraverse1(BSTNode *T) 
{//中序遍歷二叉樹T的遞歸算法 
//    cout<<"二叉樹中序遞歸遍歷\n";
    if(T)                                 //若二叉樹非空 
    {
        InOrderTraverse1(T->lchild);        //遍歷左孩子 
        printf("%d,",T->data);                     //訪問根節點 
        InOrderTraverse1(T->rchild);          //遍歷右孩子 
    }

}
  
main() 
{
    BSTNode *T;
//    cout<<"創建二叉排序:\n"; 
    CreatBST(T);
    cout<<"\n輸出二叉樹的中序遍歷序列:\n";    
    InOrderTraverse1(T);    
    int i,result;
    string choose;
    while(1)
    {
        cout<<"\n\n是否進行查找(yes為繼續查找，no結束)：";
        cin>>choose;
        if(choose=="yes") 
        {
            cout<<"\n輸入要查找的數據：";
            cin>>i;
            
            result=SearchBST(T,i);
            cout<<"\n輸出查找的結果：" ;
            if(result==0)
                cout<<"該節點未找到。\n";
            else if(result==1)
                cout<<"該節點已找到。\n";
        }
        else
        {
            cout<<"\n程序結束，按任意鍵將推出對話框";
            break; 
        } 
            
    }
    
}