天大数据结构实验作业五查找与排序.docx

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天大数据结构实验作业五查找与排序

实验作业五：

查找与排序

1.写出在二叉排序树中删除一个结点的算法，使删除后仍为二叉排序树。

设删除结点由指针p所指，其双亲结点由指针f所指，并假设被删除结点是其双亲结点的右孩子。

2.试修改起泡排序算法，在正反两个方向交替进行扫描，即第一趟把排序码最大的对象放到序列的最后，第二趟把排序码最小的对象放到序列的最前面。

如此反复进行。

3.奇偶交换排序是另一种交换排序。

它的第一趟对序列中的所有奇数项i扫描，第二趟对序列中的所有偶数项i扫描。

若A[i]>A[i+1]，则交换它们。

第三趟有对所有的奇数项，第四趟对所有的偶数项，…，如此反复，直到整个序列全部排好序为止。

编写实习报告要求：

一、需求分析

二、概要设计

1.抽象数据类型

2.算法

三、详细设计

程序代码（注释）

四、调试分析

调试过程中所做的工作，时间复杂度等

五、测试结果

输入数据和输出数据示例

六、说明（如果有）

编程语言：

C语言或C++语言

实习报告提交方式：

下次上机前，将实习报告（.doc）和源程序（.cpp）压缩成一个rar文件，文件名称为学号_班级_姓名_第几次作业。

例如：

_六班_张三_第五次作业.rar。

实习报告作为本课程的平时成绩。

抄袭、雷同，双方均为0分。

第一题：

需求分析

题目需要建立一个二叉排序树，之后输入节点数据，根据内容查找得到节点，然后对此节点进行删除操作。

二、概要设计

1.抽象数据类型

typedefstructNode{

intdata;

structNode*left;

structNode*right;

Node（intval）{left=right=NULL,data=val;}

}Node;

2.算法

（1）.创建一个二叉排序树。

voidInsertTree（Node**root,intval）

{

if（root==NULL）return;

Node*e=newNode（val）;

if（e==NULL）return;

if（*root==NULL）{

*root=e;

}

else{

Node*p=*root,*pre=NULL;

while（p!

=NULL）{

pre=p;

if（e->datadata）{

p=p->left;

}

elseif（e->data>p->data）{

p=p->right;

}

else{

deletee;

return;

}

}

if（e->datadata）

pre->left=e;

else{

pre->right=e;

}

}

}

（2）.删除某个右节点。

voidDelete_right（intm,Node*root）

{

Node*p=root,*pf,*q,*s;

while（p!

=NULL&&p->data!

=m）{

pf=p;

if（p->data>m）p=p->left;

elsep=p->right;

}

if（p==NULL）{

cout<<"未找到该节点！

"<

return;

}

elseif（pf->right!

=p）{

cout<<"该节点不是双亲的右节点，无法删除！

"<

return;

}

else{

if（p->left==NULL）{

pf->right=p->right;

return;

}

elseif（p->right==NULL）{

pf->right=p->left;

return;

}

else{

q=p;

s=q->left;

while（s->right!

=NULL）{

q=s;

s=s->right;

}

p->data=s->data;

if（p->left!

=s）q->right=s->left;

elseq->left=s->left;

deletes;

}

}

}}

（3）.中序遍历。

voidMidOrder（Node*root）

{

if（root!

=NULL）{

MidOrder（root->left）;

cout<data<<"";

MidOrder（root->right）;

}

}

三、详细设计

intmain（）

{

Node*root=NULL;

intx1[1000],n1,a1,n;

cout<<"请输入数组的长度（最大长度限制1000）：

";

cin>>n1;

cout<<"请输入数组的数据：

";

for（a1=0;a1

cin>>x1[a1];

}//建立一个数组，保存需要建立成二叉排序树的数据

for（inti=0;i

{

InsertTree（&root,x1[i]）;//调用创建二叉排序树的函数

}

cout<<"中序遍历:

";

MidOrder（root）;//中序遍历创建的二叉树

cout<<"根节点为：

"<data<

cout<<"请输入需要删除的节点数据，以结束符结束：

"<

while（cin>>n）{//删除右节点的操作

if（root->data==n）{

cout<<"需要删除的为根节点，不合规范！

"<

}

else{

Delete_right（n,root）;

cout<<"中序遍历:

";

MidOrder（root）;

cout<<"根节点为：

"<data<

}

cout<<"请输入需要删除的节点数据，以结束符结束：

"<

}

system（"pause"）;

return0;

}四、调试分析

对程序加入中序遍历、判断节点是否为根节点或者左子女，然后再进行删除。

根据visualStudio2010编译器的提醒，修正代码错误，然后输入数据进行调试。

输入数据，进行校验。

五、测试结果

示例1：

示例2：

六、说明（如果有）

第二题：

一、需求分析

程序要求改写起泡排序，需要先建立数组，保存数据内容，然后按照新的起泡排序进行编排。

二、概要设计

1.抽象数据类型

无

2.算法

（1）.修改后的起泡排序。

voidBubbleSort（intv[],intn1,intn2）{

inta,b;

for（a=n2-1;a>=n1;a--）{

if（v[n2]

{

b=v[n2];

v[n2]=v[a];

v[a]=b;

}

}

n2--;

for（a=n1+1;a<=n2;a++）{

if（v[n1]>v[a]）

{

b=v[n1];

v[n1]=v[a];

v[a]=b;

}

}

n1++;

if（n1!

=n2）BubbleSort（v,n1,n2）;

}

三、详细设计

#include

usingnamespacestd;

voidBubbleSort（intv[],intn1,intn2）{

//修改后的起泡排序

inta,b;

for（a=n2-1;a>=n1;a--）{

if（v[n2]

{

b=v[n2];

v[n2]=v[a];

v[a]=b;

}

}

n2--;

for（a=n1+1;a<=n2;a++）{

if（v[n1]>v[a]）

{

b=v[n1];

v[n1]=v[a];

v[a]=b;

}

}

n1++;

if（n1!

=n2）BubbleSort（v,n1,n2）;

}

intmain（）{

intv[1000],n,a;

cout<<"请输入数组位数（0—1000）：

";

cin>>n;

cout<<"请依次输入数组数据：

"<

for（a=0;a

{

cin>>v[a];//用数组保存数据

}

cout<<"未排序前数组数据为：

"<

for（a=0;a

{

cout<

}//查看未排序的数组内容

cout<

BubbleSort（v,0,n-1）;

cout<<"排序后数组数据为：

"<

for（a=0;a

{

cout<

////查看排序后的数组内容

}

cout<

system（"pause"）;

return0;

}

四、调试分析

根据visualC++6.0编译器的提醒，修正代码错误，然后输入数据进行调试。

最终校验输出结果，检查正误。

五、测试结果

第三题：

需求分析

题目需要建立建立一种新的排序方式，奇数趟对数组中的所有奇数项扫描，偶数趟对序列中的所有偶数项扫描。

若A[i]>A[i+1]，则交换它们。

如此反复，最后得出排好的序列为止，最后的终止条件是进行一趟排序对比时，不在出现A[i]>A[i+1]的情况。

二、概要设计

1.抽象数据类型

无

2.算法

（1）.奇偶交换排序。

intoesort（intv[],intn）{

boolpr=true;//定义布尔类型的变量，判断是否终止排序。

intx,num=0;

while（pr）{

pr=false;

for（x=1;x

if（v[x]>v[x+1]）

{

swap（v[x],v[x+1]）;

pr=true;

}

}

if（pr）{

num++;

pr=false;

}

for（x=0;x

if（v[x]>v[x+1]）

{

swap（v[x],v[x+1]）;

pr=true;

}

}

if（pr）num++;

}

returnnum;

}

三、详细设计

intmain（）{

int*v,n,sum,a;

cout<<"请输入数组位数（0—1000）：

";

cin>>n;

v=newint[n];

cout<<"请依次输入数组数据：

"<

for（a=0;a

{

cin>>v[a];//用数组保存数据

}

cout<<"未排序前数组数据为：

"<

for（a=0;a

{

cout<

}//查看未排序的数组内容

cout<

sum=oesort（v,n）;//进行奇偶交换排序，并返回排序的趟数

cout<<"排序后数组数据为：

"<

for（a=0;a

{

cout<

//查看排序后的数组内容

}

cout<

cout<<"总共排序趟数为：

"<

//输出排序的总趟数

system（"pause"）;

return0;

}

}四、调试分析

对程序加入查看未排序数组、排序后数组以及数组排序趟数的代码，然后根据结果，进行人工校验。

根据visualStudio2010编译器的提醒，修正代码错误，然后输入数据进行调试，最后输入数据，进行校验。

五、测试结果

示例1：

示例2：

六、说明（如果有）