大数据结构课程设计家族关系查询系统要点Word格式文档下载.docx
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malloc.h>
#include<
limits.h>
stdio.h>
stdlib.h>
io.h>
math.h>
process.h>
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR-1
#defineINFEASIBLE-1
typedefcharDataType;
#defineMAXNUM20
typedefstructTriTNode/*树的三叉链表存储结构*/
{
DataTypedata[MAXNUM];
structTriTNode*parent;
/*双亲*/
structTriTNode*lchild;
/*左孩子*/
structTriTNode*rchild;
/*右孩子*/
}TriTree;
typedefstructNode/*队列的结点结构*/
{
TriTree*info;
structNode*next;
}Node;
typedefstruct/*链接队列类型定义*/
{
structNode*front;
/*头指针*/
structNode*rear;
/*尾指针*/
}LinkQueue;
DataTypefname[MAXNUM],family[50][MAXNUM];
/*全局变量*/
2.1.2链队的基本操作
LinkQueue*LQueueCreateEmpty（）/*建立一个空队列*/
LinkQueue*plqu=（LinkQueue*）malloc（sizeof（LinkQueue））;
if（plqu!
=NULL）
plqu->
front=plqu->
rear=NULL;
else
{
printf（"
内存不足！
\n"
）;
returnNULL;
}
returnplqu;
}
intLQueueIsEmpty（LinkQueue*plqu）/*判断链接表示队列是否为空队列*/
{
return（plqu->
front==NULL）;
voidLQueueEnQueue（LinkQueue*plqu,TriTree*x）/*进队列*/
Node*p=（Node*）malloc（sizeof（Node））;
if（p==NULL）
printf（"
内存分配失败！
{
p->
info=x;
next=NULL;
if（plqu->
front==NULL）/*原来为空队*/
front=p;
rear->
next=p;
rear=p;
}
intLQueueDeQueue（LinkQueue*plqu,TriTree*x）/*出队列*/
Node*p;
front==NULL）
队列空！
returnERROR;
p=plqu->
front;
x=p->
info;
front->
next;
free（p）;
returnOK;
TriTree*LQueueGetFront（LinkQueue*plqu）/*在非空队列中求队头元素*/
return（plqu->
info）;
2.2建立家族关系
2.2.1建立家族关系并存入文件
基本思想：
首先输入家族关系的名称，以此名称为文件名，建立文本文件接下来按层次输入结点信息，输入一个在文件中写入一行同时将输入的信息保存
到二位字符数组family中。
字符数组family是全局变量，存储临时信息.注意，输入时每个结点信息占一行，一个结点有多个兄弟，以“@”作为兄弟结束标志，结点若无孩子，直接以“@”代替。
依次输入各节点信息，以“#”作为结束标志。
最后使用函数CreateTriTree建立家族关系树.
lixian
liguoyuliguojunliguoqiang
liyongzhiliyongruiliyongming
liwendeliwenjia
TriTree*Create（DataTypefamilyname[MAXNUM]）/*建立家族关系并存入文件*/
inti=0;
/*i控制family数组下标*/
DataTypech,str[MAXNUM];
/*ch存储输入的y或n，str存储输入的字符串*/
TriTree*t;
FILE*fp;
strcpy（fname,familyname）;
/*以家族名为文本文件名存储*/
strcat（fname,"
.txt"
fp=fopen（fname,"
r"
/*以读取方式打开文件*/
if（fp）/*文件已存在*/
fclose（fp）;
%s的家族关系已存在！
重新建立请按“Y”,直接打开请按“N”\n"
familyname）;
ch=getchar（）;
getchar（）;
/*接收回车*/
if（ch=='
N'
||ch=='
n'
）
{
t=Open（familyname）;
/*直接打开*/
returnt;
}
if（!
fp||ch=='
Y'
y'
）/*重新建立，执行以下操作*/
fp=fopen（fname,"
w"
/*以写入方式打开文件，不存在则新建*/
请按层次输入结点，每个结点信息占一行\n"
兄弟输入结束以“@”为标志，结束标志为“#”\n."
gets（str）;
fputs（str,fp）;
fputc（'
\n'
fp）;
strcpy（family[i],str）;
/*将成员信息存储到字符数组中*/
i++;
/*family数组下标后移*/
while（str[0]!
='
#'
）
printf（"
."
/*以点提示符提示继续输入*/
gets（str）;
fputs（str,fp）;
/*写到文件中，每个信息占一行*/
fputc（'
strcpy（family[i],str）;
/*将成员信息存储到字符数组中*/
i++;
/*关闭文件*/
t=TriTreeCreate（）;
/*根据family数组信息创建三叉树*/
家族关系已成功建立！
returnt;
/*返回树*/
2.2.2建立家族关系树
采用指针数组作为指针，保存输入的结点地址。
队列的尾指针指向当前结点。
头指针指向当前结点的双亲结点。
输入的结点信息已存储在字符数组family中。
将信息复制到字符串数组“ch”中，如果"
ch"
不是“@”，则建立一个新结点。
若新结点是第一个结点，则它是根结点，将其入队，指针tree指向这个根节点；
如果不是根结点，则将当前结点链接到双亲结点上，即当前结点的双亲指针就是队头元素，然后将当前结点入队列。
接着判断flag的值，如果flag=0，表示当前结点没有左孩子，那么当前结点就是双亲的左孩子。
否则，当前结点就是双亲的右孩子。
用指针root指向刚刚入队的结点。
继续复制数组family的下个元素。
如果“ch”是@。
则flag=0（因为“@”后面的第一个孩子为左孩子），同时判断“@”是否是第一次出现，如果是第一次，则令标志star=1；
如果不是第一次出现。
则出队列，root指向队头元素（实际上root总是指向双亲结点）。
继续复制family的下一个元素。
知道遇到“#”结束。
函数返回指针tree。
/*建立家族关系树*/
TriTree*TriTreeCreate（）
TriTree*t,*x=NULL,*tree,*root=NULL;
LinkQueue*q=LQueueCreateEmpty（）;
/*建立一个空的队列，存储指向树的指针*/
inti=0,flag=0,start=0;
DataTypestr[MAXNUM];
/*存放family数组中信息*/
strcpy（str,family[i]）;
/*复制*/
i++;
while（str[0]!
）/*没遇到结束标志继续循环*/
@'
）/*没遇到兄弟输入结束标志继续*/
if（root==NULL）/*空树*/
{
root=（TriTree*）malloc（sizeof（TriTree））;
/*申请空间*/
strcpy（root->
data,str）;
root->
parent=NULL;
lchild=NULL;
rchild=NULL;
LQueueEnQueue（q,root）;
/*将root存入队列*/
tree=root;
}
else/*不为空树*/
t=（TriTree*）malloc（sizeof（TriTree））;
/*申请空间*/
strcpy（t->
t->
parent=LQueueGetFront（q）;
/*当前结点的双亲为队头元素*/
LQueueEnQueue（q,t）;
/*入队*/
if（!
flag）/*flag为，当前结点没有左孩子*/
root->
lchild=t;
else/*flag为，当前结点已有左孩子*/
rchild=t;
root=t;
/*root指向新的结点t*/
flag=1;
/*标记当前结点已有左孩子*/
strcpy（str,family[i]）;
if（start!
=0）/*标记不是第一次出现“@”*/
{
LQueueDeQueue（q,x）;
/*出队*/
if（q->
front!
root=LQueueGetFront（q）;
/*root为队头元素*/
start=1;
/*标记已出现过“@”*/
flag=0;
/*“@”后面的结点一定为左孩子*/
strcpy（str,family[i]）;
returntree;
2.3打开一个家族关系
首先输入家族关系名，以家族名为文件名打开文件，如果家族关系不存在，返回空；
如果存在，文件打开，读取文件。
将文件的每行信息依次存储在数组family【】中。
/*打开一个家族关系*/
TriTree*Open（DataTypefamilyname[MAXNUM]）
inti=0,j=0;
DataTypech;
if（fp==NULL）/*文件不存在*/
%s的家族关系不存在！
ch=fgetc（fp）;
/*按字符读取文件*/
while（ch!
=EOF）/*读到文件尾结束*/
if（ch!
）/*ch不为一个结点信息的结尾*/
family[i][j]=ch;
/*将文件信息存储到family数组中*/
j++;
else
family[i][j]='
\0'
;
/*字符串结束标志*/
i++;
/*family数组行下标后移*/
j=0;
/*family数组列下标归零*/
ch=fgetc（fp）;
/*继续读取文件信息*/
}
t=TriTreeCreate（family）;
/*调用函数建立三叉链表*/
家族关系已成功打开！
2.4在家族关系中查找一个成员是否存在
用递归算法实现。
如果树空，返回NULL。
如果根节点就是要查找的成员，返回根节点；
否则，递归查找它的左右子树。
/*查找一个成员是否存在*/
TriTree*Search（TriTree*t,DataTypestr[]）
TriTree*temp;
if（t==NULL）/*如果树空则返回NULL*/
elseif（strcmp（t->
data,str）==0）/*如果找到返回该成员指针*/
else/*如果没找到遍历左右子树进行查找*/
temp=Search（t->
lchild,str）;
/*递归查找*/
if（temp）/*结点不空则查找*/
return（Search（t->
lchild,str））;
else
rchild,str））;
2.5向家族中添加一个新成员
添加的新成员要根据其双亲确定其在家族中的位置。
首先判断该双亲是否在此家族关系中，若存在则查找其双亲，将新结点插入其双亲的最后一个孩子之后；
若没有孩子，则直接作为左孩子插入。
以写入的方式打开文件，如果成功打开，则更新family数组中的信息，并查找新成员的双亲所在位置和其对应的“@”个数，如果“@”个数小于双亲位置，则添加“@”实质相等，新成员不插入到最后“@”之前。
最后将family数组中信息写入文件保存，关闭文件。
/*添加一个新成员*/
voidAppend（TriTree*t）
inti=0,j,parpos=1,curpos,num,end=0,count=-1;
DataTypechi[MAXNUM],par[MAXNUM];
/*存储输入的孩子和其双亲结点*/
TriTree*tpar,*temp;
请输入要添加的成员和其父亲，以回车分隔！
\n."
gets（chi）;
gets（par）;
tpar=Search（t,par）;
/*查找双亲结点是否存在*/
tpar）
%s该成员不存在！
else/*存在则添加其孩子*/
temp=（TriTree*）malloc（sizeof（TriTree））;
temp->
parent=tpar;
strcpy（temp->
data,chi）;
/*新结点左右孩子置空*/
if（tpar->
lchild）/*成员存在左孩子*/
tpar=tpar->
lchild;
/*遍历当前成员左孩子的右子树*/
while（tpar->
rchild）/*当前结点右孩子存在*/
tpar=tpar->
rchild;
/*继续遍历右孩子*/
tpar->
rchild=temp;
/*将新结点添加到所有孩子之后*/
else/*没有孩子则直接添加*/
lchild=temp;
/*以写入方式打开文件*/
if（fp）
while（strcmp（par,family[i]）!
=0&
&
family[i][0]!
if（family[i][0]!
）/*查找双亲在数组中位置*/
parpos++;
/*parpos计数*/
i=0;
/*family数组行下标归*/
while（family[i][0]!
if（family[i][0]=='
）/*查找“@”的个数，第一个不计*/
count++;
/*count累加个数*/
if（count==parpos）/*说明此“@”与其前一个“@”之前为par的孩子*/
curpos=i;
/*curpos计当前位置*/
if（count<
parpos）/*“@”数小于parpos数*/
num=parpos-count;
/*添加“@”个数为num*/
for（j=i;
j<
=i+num;
j++）/*从数组末尾添加“@”*/
strcpy（family[j],"
@\0"
strcpy（family[i+num+1],"
#\0"
/*“#”移到数组末尾*/
strcpy（family[i+num-1],chi）;
/*在最后一个“@”前添加新成员*/
end=1;
/*end为时标记已添加*/
j>
=curpos;
j--）/*当前位置到数组最后的全部信息后移一行*/
strcpy（family[j+1],family[j]）;
strcpy（family[curpos],chi）;
/*将新结点存储到“@”的前一行*/
if（end==1）/*若end为，则数组末尾下标后移num位*/
i=i+num;
for（j=0;
=i+1;
j++）/*将数组所有信息写入文件*/
fputs（family[j],fp）;
fputc（'
/*一个信息存一行*/
fclose（fp）;
添加新成员成功！
添加新成员失败！
2.6家族成员关系的相关查询
2.6.1查找一个家族的鼻祖
判断输入的姓名是否在该家族中存在，如果存在，则返回该家族的根节点信息。
/*查找一个家族的祖先*/
voidAncesstor（TriTree*t）/*返回树的根结点信息*/
该家族的祖先为%s\n"
t->
data）;
2.6.2查找一个成员的所有祖先路径
查找一个成员的所有祖先路径，需要从它的双亲一直向上查找到根结点。
对与结点t，先判断它是否是根结点（根节点的双亲是NULL），如果是根结点，直接输出它本身；
如果不是，查找它的双亲指针指向的结点，将双亲信息输出。
继续查找，直到找到根结点。
/*查找一个成员的所有祖先*/
voidAncesstorPath（TriTree*t）
if（t->
parent==NULL）/*若该成员为祖先，则直接输出*/
%s无祖先！
else/*否则继续查找祖先*/
%s所有祖先路径：
%s"
data,t->
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