BST实现动态查找表.doc
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HUNAN UNIVERSITY
课程实习报告
题 目: BST实现动态查找表
学生姓名
学生学号
专业班级 计算机科学与技术
指导老师 李晓鸿
完 成 日 期
一、需求分析
1、程序任务:
本程序是利用二叉查找树(BST)来实现;二叉树使用链式结构(二叉链表)实现;本程序要实现BST的构建,查找两个功能。
2、输入形式:
整数n//BST的节点个数n
//n个数据
数据x//查找此数据
3、输出形式:
查找成功 整数m(次数)//返回成功和查找时比较的次数
或:
查找不成功 整数m(次数) //返回不成功和查找时比较的次数
4、测试数据:
输入:
8//BST的节点个数
34, 76, 45, 18, 26, 54, 92, 65 //8个数据
输入:45//查找 45
输出:查找成功 3 //返回成功和查找时比较的次数
输入:34//查找 34
输出:查找成功 1 //返回成功和查找时比较的次数
输入:100//查找 100
输出:查找不成功 3 //返回成功和查找时比较的次数
二、概要设计
抽象数据类型
以正整数储存用户输入节点个数,浮点小数存储用户输入的数据。
要实现动态查找表,二叉查找树BST的效率很高,因此用BST实现,
二叉查找树定义如下:
ADT BST{
数据对象:
D={具有相同特性的一组数据元素 }
数据关系:
若D为空集,则称为空树 。
否则:
(1) 在D中存在唯一的称为根的数据元素root;
(2) 当n1时,其余结点可分为m (m0)个互不相交的有限集Tl、 Tr,其中每一棵子集本身又是一棵符合本定义的树,称为根root的子树。
(3)对于任意结点,设其值为K,则该结点左子树中任意一个结点的值都小于K, 右子树中任意一个结点的值都大于等于K。
基本操作:
InitBST(BST )//初始化二叉树
InitBSTNode(BSTNode *)//初始化结点
clearBST(BSTNode *)//销毁二叉树结构
insert(BST , Elem)//插入结点
find(BST ,Elem ,int count)//查找结点,记录查找次数
} ADT BST
算法的基本思想
根据题目要求,用二叉查找树实现动态查找表。??先将输入的元素插入BST中。判断输入要查找的元素是否在BST中,递归比较要查找的元素与当前元素的值的大小,若小于当前值,则查找其左子树;若大于,则查找其右子树。设置一个计数器,每查找一次则加一。如果找到,则输出位置和查找次数。
程序的流程
程序由三个模块组成:
输入模块:输入结点数目初始数据,构建二叉查找树
查找模块:判断需要查找的值是否在该BST中
输出模块:输出查找成功与否,并输出比较的次数
三、详细设计
算法的具体步骤
插入元素e时,先判断该二叉树是否为空,若为空,将e作为该二叉树的根节点。否则,从根节点开始,比较e与节点n的大小。如果e的值更小,判断n的左子树是否为空,若为空,将e作为节点n的左孩子并返回e,否则比较e与n左孩子的值,依此循环下去;如果e的值更大,判断n的右子树是否为空,若为空,将e作为节点n的右孩子并返回e,否则比较e与n右孩子的值,依此循环下去。
查找元素时,从根节点开始,比较e与节点x的大小,若相等,返回true;如果e比节点x的值小,判断x的左子树是否为空,若为空,返回false,不为空则比较e与x左孩子的值,依次循环下去;如果e比节点x的值大,判断x的右子树是否为空,若为空,返回false,不为空则比较e与x右孩子的值,依次循环下去。
物理数据类型
动态查找表的数据为小数或整数,用float类型保存。
typedef float ElemType;
为了提高空间利用率,用链表来实现BST,由于BST是二叉树,每个节点有左右两个节点,所以用二叉链表实现。
typedef struct BSTNode
{
ElemType data;
struct BSTNode *lchild, *rchild;
}BSTNod
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