实验题目： 查找算法实现与分析
实验环境： Visual C++ 6.0
实验项目七：查找算法实现与分析
实验目的：1.掌握顺序表的查找方法，尤其是二分查找方法。
2.掌握二叉排序树的建立及查找过程，理解二叉排序树查找过程及插入和删除算法。
实验内容：1.编写程序实现有序表二分查找的递归算法；
2.建立二叉排序树并对其进行查找、遍历等有关操作。
3.选作：判断一棵二叉树是否为二叉排序树。
#include<iostream>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
using namespace std;
#define MAXSIZE 100
#define OK 1;
#define ENDFLAG '#'
typedef struct
{
int key;//关键字域
}elemtype;
typedef struct
{
elemtype *R;
int length;
}SSTable;
int InitList_SSTable(SSTable &L)
{
L.R=(elemtype *)malloc(MAXSIZE *sizeof(elemtype));
if (!L.R)
{
cout<<"初始化错误";
return 0;
}
L.length=0;
return OK;
}
void Insert_SSTable(SSTable &L)
{
int j=1;
for(int i=1;i<MAXSIZE;i++)
{
L.R[i].key=j;
L.length++;
j++;
}
//return 1;
}
int Search_Bin(SSTable L,int n,int l,int r)
//在长为n的有序表中查找关键字k，若查找成功，返回k所在位置，查找失败返回0。
{
if(l<=r) //low和high分别是有序表的下界和上界
{
int mid=(l+r)/2;
if(L.R[mid].key==n)
return mid;
else if(L.R[mid].key<n)
return Search_Bin(L,n,mid+1,r);
else
return Search_Bin(L,n,l,mid-1);
}
}
void Show_End(int result,int testkey)
{
if(result==0)
cout<<"未找到"<<testkey<<endl;
else
cout<<"找到"<<testkey<<"位置为"<<result<<endl;
return;
}
typedef struct ElemType
{
char key;
}ElemType;
typedef struct BSTNode{
ElemType data; //结点数据域
BSTNode *lchild,*rchild; //左右孩子指针
}BSTNode,*BSTree;
// 二叉排序树的递归查找
BSTree SearchBST(BSTree T,char key) {
//在根指针T所指二叉排序树中递归地查找某关键字等于key的数据元素
//若查找成功，则返回指向该数据元素结点的指针，否则返回空指针
if((!T)|| key==T->data.key) return T; //查找结束
else if (key<T->data.key) return SearchBST(T->lchild,key); //在左子树中继续查找
else return SearchBST(T->rchild,key); //在右子树中继续查找
}
// 二叉排序树的插入
void InsertBST(BSTree &T,ElemType e ) {
//当二叉排序树T中不存在关键字等于e.key的数据元素时，则插入该元素
if(!T) { //找到插入位置，递归结束
BSTree S = new BSTNode; //生成新结点*S
S->data = e; //新结点*S的数据域置为e
S->lchild = S->rchild = NULL; //新结点*S作为叶子结点
T =S; //把新结点*S链接到已找到的插入位置
}
else if (e.key< T->data.key)
InsertBST(T->lchild, e ); //将*S插入左子树
else if (e.key> T->data.key)
InsertBST(T->rchild, e); //将*S插入右子树
}
// 二叉排序树的创建
void CreateBST(BSTree &T ) {
//依次读入一个关键字为key的结点，将此结点插入二叉排序树T中
T=NULL;
ElemType e;
cin>>e.key; //???
while(e.key!=ENDFLAG){ //ENDFLAG为自定义常量，作为输入结束标志
InsertBST(T, e); //将此结点插入二叉排序树T中
cin>>e.key; //???
}//while
}//CreatBST
void DeleteBST(BSTree &T,char key) {
//从二叉排序树T中删除关键字等于key的结点
BSTree p=T;BSTree f=NULL; //初始化
BSTree q;
BSTree s;
/*------------下面的while循环从根开始查找关键字等于key的结点*p-------------*/
while(p){
if (p->data.key == key) break; //找到关键字等于key的结点*p，结束循环
f=p; //*f为*p的双亲结点
if (p->data.key> key) p=p->lchild; //在*p的左子树中继续查找
else p=p->rchild; //在*p的右子树中继续查找
}//while
if(!p) return; //找不到被删结点则返回
/*―考虑三种情况实现p所指子树内部的处理：*p左右子树均不空、无右子树、无左子树―*/
if ((p->lchild)&& (p->rchild)) { //被删结点*p左右子树均不空
q = p;
s = p->lchild;
while (s->rchild) //在*p的左子树中继续查找其前驱结点，即最右下结点
{q = s; s = s->rchild;} //向右到尽头
p->data = s->data; //s指向被删结点的“前驱”
if(q!=p){
q->rchild = s->lchild; //重接*q的右子树
}
else q->lchild = s->lchild; //重接*q的左子树
delete s;
}//if
else
{
if(!p->rchild)
{ //被删结点*p无右子树，只需重接其左子树
q = p; p = p->lchild;
}//else if
else if(!p->lchild)
{ //被删结点*p无左子树，只需重接其右子树
q = p; p = p->rchild;
}//else if
/*――――――――――将p所指的子树挂接到其双亲结点*f相应的位置――――――――*/
if(!f)
T=p; //被删结点为根结点
else if (q==f->lchild)
f->lchild = p; //挂接到*f的左子树位置
else f->rchild = p; //挂接到*f的右子树位置
delete q;
}
}//DeleteBST
//二叉排序树的删除,中序遍历
void InOrderTraverse(BSTree &T)
{
if(T)
{
InOrderTraverse(T->lchild);
cout<<T->data.key;
InOrderTraverse(T->rchild);
}
}
int main()
{
BSTree T;
SSTable ST;
InitList_SSTable(ST);
Insert_SSTable(ST);
int testkey1=5;
int result1;
result1=Search_Bin(ST,testkey1,1,ST.length);
Show_End(result1,testkey1);
cout<<"请输入若干字符，用回车区分，以#结束输入"<<endl;
CreateBST(T);
cout<<"当前有序二叉树中序遍历结果为"<<endl;
InOrderTraverse(T);
char key;//待查找或待删除内容
cout<<"请输入待查找字符"<<endl;
cin>>key;
BSTree result=SearchBST(T,key);
if(result)
{
cout<<"找到字符"<<key<<endl;
}
else
{
cout<<"未找到"<<key<<endl;}
cout<<"请输入待删除的字符"<<endl;
cin>>key;
DeleteBST(T,key);
cout<<"当前有序二叉树中序遍历结果为"<<endl;
InOrderTraverse(T);
}