【数据结构实验】树(一)构建二叉查找树(BST)

文章目录

  • 1. 引言
  • 2. 二叉查找树
  • 3. 实验内容
    • 3.1 实验题目
      • (一)输入要求
      • (二)输出要求
    • 3.2 算法实现
      • 1. 数据结构
      • 2. 全局变量
      • 3. 中序遍历函数InOrder
      • 4. 二叉查找树的构建函数T
      • 5. 主函数
    • 3.3 代码整合
  • 4. 实验结果

1. 引言

  二叉查找树(Binary Search Tree,BST)是一种常用的数据结构,它在计算机科学和信息处理中有着广泛的应用。BST的特点是对于树中的每个节点,其左子树的所有节点值小于当前节点的值,而右子树的所有节点值大于当前节点的值。

本实验将通过C语言构建一个二叉查找树,分析其性能计算平均查找长度。

2. 二叉查找树

  二叉查找树(Binary Search Tree,BST)是一种二叉树,其中每个节点都包含一个键值(key)和对应的数据(value)。而且对于任意节点,其左子树中的所有节点的键值都小于该节点的键值,而右子树中的所有节点的键值都大于该节点的键值。
  二叉查找树的这种特性使得在查找、插入和删除节点时具有高效性。通过比较目标键值和当前节点的键值,可以在树中快速定位到目标节点或确定插入、删除的位置。在平均情况下,这些操作的时间复杂度为O(log n),其中n是二叉查找树中节点的数量。
  除了高效的查找操作,二叉查找树还支持有序性操作。通过中序遍历二叉查找树,可以按照键值的顺序输出树中的所有节点,从而实现对节点的有序访问。
  需要注意的是,如果二叉查找树的节点插入和删除不平衡,即树的高度不均衡地增长,可能会导致查找、插入和删除操作的最坏情况时间复杂度为O(n),其中n是树中节点的数量。为了解决这个问题,可以使用自平衡的二叉查找树,如红黑树(Red-Black Tree)或AVL树,来保持树的平衡性。

3. 实验内容

3.1 实验题目

   实现教材 287 页底部的算法 T,从无到有创建一棵二叉查找树,输出中根遍历序列,并编程计算查找成功时的平均查找长度。

(一)输入要求

    char *A[30]={"THE","OF","AND","TO","A","IN","THAT","IS","WAS","HE","FOR","IT","WITH","AS","HIS","ON","BE","AT","BY","I","THIS","HAD","NOT","ARE","BUT","FROM","OR","HAVE","AN","THEY",};

(二)输出要求

  1. 输出该二叉查找树的中根遍历序列;
  2. 输出该二叉查找树查找成功时的平均查找长度。

3.2 算法实现

1. 数据结构

typedef struct P {char *key;struct P* llink;struct P* rlink;
} P;

2. 全局变量

P *root;
int Sum = 0;

3. 中序遍历函数InOrder

void InOrder(P *t)
{if(t==NULL) return;else{InOrder(t->llink);printf("%s\n",t->key);InOrder(t->rlink);}
}
  • 递归地进行中序遍历,输出节点的关键词。

4. 二叉查找树的构建函数T

P* T(char *ch) {if (root == NULL) {root = (P*)malloc(sizeof(P));root->key = strdup(ch);root->llink = NULL;root->rlink = NULL;return NULL;}P* p = root;while (p != NULL) {Sum++;if (strcmp(ch, p->key) == 0)return p;if (strcmp(ch, p->key) < 0) {if (p->llink == NULL)break;elsep = p->llink;}else {if (p->rlink == NULL)break;elsep = p->rlink;}}P* q = (P*)malloc(sizeof(P));q->key = strdup(ch);q->llink = NULL;q->rlink = NULL;if (strcmp(ch, p->key) < 0)p->llink = q;elsep->rlink = q;return NULL;
}
  • 若树为空,直接创建根节点。
  • 若树不为空,根据二叉查找树的性质找到合适的位置插入新的节点。

5. 主函数

int main() {char *A[30]={"THE","OF","AND","TO","A","IN","THAT","IS","WAS","HE","FOR","IT","WITH","AS","HIS","ON","BE","AT","BY","I","THIS","HAD","NOT","ARE","BUT","FROM","OR","HAVE","AN","THEY",};int M = 30, i;for (i = 0; i < M; i++) {char *ch;ch = A[i];P* s = T(ch);}printf("中序遍历:\n");InOrder(root);Sum = 0;for (i = 0; i < M; i++) {char *ch;ch = A[i];P* s = T(ch);}printf("平均查找长度为%f", (float)Sum / M);// 释放节点的关键词内存for (i = 0; i < M; i++) {free(A[i]);}return 0;
}
  • 利用关键词数组 A 构建二叉查找树。
  • 输出中序遍历结果。
  • 再次构建二叉查找树,计算平均查找长度,并输出。

3.3 代码整合

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<malloc.h>typedef struct P {char *key;struct P* llink;struct P* rlink;
} P;P *root;
int Sum = 0;void InOrder(P *t) {if (t == NULL)return;else {InOrder(t->llink);printf("%s\n", t->key);InOrder(t->rlink);}
}P* T(char *ch) {if (root == NULL) {root = (P*)malloc(sizeof(P));root->key = strdup(ch);root->llink = NULL;root->rlink = NULL;return NULL;}P* p = root;while (p != NULL) {Sum++;if (strcmp(ch, p->key) == 0)return p;if (strcmp(ch, p->key) < 0) {if (p->llink == NULL)break;elsep = p->llink;}else {if (p->rlink == NULL)break;elsep = p->rlink;}}P* q = (P*)malloc(sizeof(P));q->key = strdup(ch);q->llink = NULL;q->rlink = NULL;if (strcmp(ch, p->key) < 0)p->llink = q;elsep->rlink = q;return NULL;
}int main() {char *A[30]={"THE","OF","AND","TO","A","IN","THAT","IS","WAS","HE","FOR","IT","WITH","AS","HIS","ON","BE","AT","BY","I","THIS","HAD","NOT","ARE","BUT","FROM","OR","HAVE","AN","THEY",};int M = 30, i;for (i = 0; i < M; i++) {char *ch;ch = A[i];P* s = T(ch);}printf("中序遍历:\n");InOrder(root);Sum = 0;for (i = 0; i < M; i++) {char *ch;ch = A[i];P* s = T(ch);}printf("平均查找长度为%f", (float)Sum / M);// 释放节点的关键词内存for (i = 0; i < M; i++) {free(A[i]);}return 0;
}

4. 实验结果

在这里插入图片描述

中序遍历:
A
AN
AND
ARE
AS
AT
BE
BUT
BY
FOR
FROM
HAD
HAVE
HE
HIS
I
IN
IS
IT
NOT
OF
ON
OR
THAT
THE
THEY
THIS
TO
WAS
WITH
平均查找长度为5.433333

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/170528.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【Linux】进程间通信——system V共享内存、共享内存的概念、共享内存函数、system V消息队列、信号量

文章目录 进程间通信1.system V共享内存1.1共享内存原理1.2共享内存数据结构1.3共享内存函数 2.system V消息队列2.1消息队列原理 3.system V信号量3.1信号量原理3.2进程互斥 4.共享内存的使用示例 进程间通信 1.system V共享内存 1.1共享内存原理 共享内存区是最快的IPC形式…

从零开始搭建博客网站-----源代码试部署

拿到了该项目的源码&#xff0c;先尝试是否可以成功部署&#xff0c;详细的部署视频地址 后端项目部署 先把maven配置好&#xff0c;都改成自己下载的maven地址 文件编码改成utf-8&#xff0c;防止配置文件乱码 如果maven是刚下的&#xff0c;要改一下下载包的地址&#xff0…

rabbitMq确认机制之ConfirmType

配置方式 Bean(name "connectionFactory")Primarypublic ConnectionFactory normalConnectionFactory(Value("${spring.rabbitmq.username}") String username,Value("${spring.rabbitmq.password}") String password,Value("${spring.rab…

ASP产品通过网络安全专用产品安全认证

什么是网络安全专用产品安全检测&#xff1f; 网络安全专用产品安全检测是指对网络关键设备和网络安全专用产品进行安全性评估和检测&#xff0c;以确保其符合相关标准和法规的要求&#xff0c;能够有效地抵御网络攻击和威胁。该检测由具备资格的机构进行&#xff0c;采用认证…

SELinux零知识学习三十二、SELinux策略语言之角色和用户(3)

接前一篇文章:SELinux零知识学习三十一、SELinux策略语言之角色和用户(2) 三、SELinux策略语言之类型强制 SELinux提供了一种依赖于类型强制(类型增强,TE)的基于角色的访问控制(Role-Based Access Control),角色用于组域类型和限制域类型与用户之间的关系,SELinux中…

bugku 渗透测试

场景1 查看源代码 场景2 用dirsearch扫描一下看看 ok看到登录的照应了第一个提示 进去看看 不出所料 随便试试admin/admin进去了 在基本设置里面看到falg 场景3 确实是没啥想法了 找到php在线运行 检查网络&#xff0c;我们发现这个php在线运行会写入文件 那我们是不是写…

【SpringCloud】设计原则之单一职责与服务拆分

一、设计原则之单一职责 设计原则很重要的一点就是简单&#xff0c;单一职责也就是所谓的专人干专事 一个单元&#xff08;一个类、函数或微服务&#xff09;应该有且只有一个职责 无论如何&#xff0c;一个微服务不应该包含多于一个的职责 职责单一的后果之一就是职责单…

Java网络爬虫实战

List item 文章目录 ⭐️写在前面的话⭐️&#x1f4cc;What is it?分类网络爬虫按照系统结构和实现技术&#xff0c;大致可以分为以下几种类型&#xff1a;通用网络爬虫&#xff08;General Purpose Web Crawler&#xff09;、聚焦网络爬虫&#xff08;Focused Web Crawler&a…

Inport 模块

文章目录 Interpolate datainport 模块存在于模型最顶层Port Dimension 和 Variable-size signal Interpolate data Interpolate data&#xff1a;当将 Workspace 的数据导人模型时, 对没有对应数据点的采样时刻进行线性插值的开关选项。 inport 模块存在于模型最顶层 inpo…

十大排序之计数排序、桶排序、基数排序(详解)

文章目录 &#x1f412;个人主页&#x1f3c5;算法思维框架&#x1f4d6;前言&#xff1a; &#x1f380;计数排序 时间复杂度O(nk)&#x1f387;1. 算法步骤思想&#x1f387;2.动画实现&#x1f387; 3.代码实现 &#x1f380;桶排序&#x1f387;1. 算法步骤思想&#x1f38…

Linux在安装epel-release时,报错epel-release-7-14.noarch.rpm 的公钥尚未安装

Linux在安装epel-release时报错&#xff1a; [rootXWDBDEV01 ~]# yum install epel-release 已加载插件&#xff1a;fastestmirror, langpacks, product-id, search-disabled-repos, subscription-managerThis system is not registered with an entitlement server. You can …

共享模型之内存

JMM JMM&#xff1a;Java内存模型。定义了主存&#xff08;所有线程共享的数据&#xff09;、工作内存&#xff08;每个线程对应的私有数据&#xff09;的抽象概念。 JMM存在以下几个特征 原子性&#xff1a;保证指令不会受到线程上下文切换所影响。可见性&#xff1a;保证指…

4面试题--数据库(mysql)

执⾏⼀条 select / update 语句&#xff0c;在 MySQL 中发⽣了什么&#xff1f; Server 层负责建⽴连接、分析和执⾏ SQL。MySQL ⼤多数的核⼼功能模块都在这实现&#xff0c;主要包括 连接器&#xff0c;查询缓存&#xff08;8.0版本去除&#xff0c;因为每次更新将会清空该…

4.前端--HTML标签3【2023.11.25】

1.表格 1.1表格的作用 表格的作用&#xff1a;表格主要用于显示、展示数据 1.2表格的基本格式 <table><tr><td>单元格内的文字</td><td>单元格内的文字</td>...</tr>... </table><table> </table> 是用于定义表…

C_4练习题

一、单项选择题&#xff08;本大题共20小题&#xff0c;每小题2分&#xff0c;共40分。在每小题给出的四个备选项中选出一个正确的答案,并将所选项前的字母填写在答题纸的相应位置上。) 定义如下变量和数组&#xff1a; int i; int x[3][3]{1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 则下面语句的输…

【科技素养】蓝桥杯STEMA 科技素养组模拟练习试卷7

1、一袋小球中有15个白球&#xff0c;3个红球和2个黑球。在随机从袋子中拿出至少&#xff08;&#xff09;个小球后&#xff0c;才可以保证至少拿出了5个白球 A、5 B、10 C、8 D、15 答案&#xff1a;B 2、以下选项中&#xff0c;数值最接近十进制数114的是&#xff08; &…

SIPp mac和debian用法可能略有差别

<ereg regexp"<(.*)>" search_in"hdr" header"Contact:" check_it"true" assign_to"dummy,remote_contact"/> debian没事&#xff0c;但mac报错 <变&lt >变&gt 就都冇问题了 https://github.…

搜索 C. Tic-tac-toe

Problem - C - Codeforces 思路&#xff1a;搜索&#xff0c;判断合法性。从起始态用搜索进行模拟&#xff0c;这样可以避免后面判断合法性这一繁琐的步骤。用一个map进行映射当前态及对应的结果。剪枝&#xff1a;如果当前字符串已经被搜索过&#xff0c;则直接跳过去。 代码…

【开源】基于JAVA的车险自助理赔系统

项目编号&#xff1a; S 018 &#xff0c;文末获取源码。 \color{red}{项目编号&#xff1a;S018&#xff0c;文末获取源码。} 项目编号&#xff1a;S018&#xff0c;文末获取源码。 目录 一、摘要1.1 项目介绍1.2 项目录屏 二、功能模块2.1 数据中心模块2.2 角色管理模块2.3 车…

1.3 取反器和8位取反器

取反器真值表: 取反开关输入输出011000110101 取反器相当于一个异或门 8位取反器