数据结构二叉排序树课程设计报告.docx
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数据结构二叉排序树课程设计报告
课程设 计报告
—-数据结构
题目：
二叉排序树
姓 名:
学 号：
专 业：
班 级：
指导老师：
年 月 日
目 录
一、课程设计简介3
二、原理分析及流程3
2.1、原理分析。
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2.2、流程图．.．.．．。
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１、ｍaｉn（）函数．.．。
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２、创建.。
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3、插入。
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４、查找。
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５、中序遍历输出ﻩ７
三、算法描述８
３.1、存储结构ﻩ8
３.2、插入算法ﻩ８
3．4、删除算法10
四、小结与体会ﻩ１2
五、程序执行过程13
5.1、创建二叉排序树并中序输出．。
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1３ﻩ5。
2、插入并中序输出．.．。
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５．3、查找．．.．。
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一、课程设计简介
1．１、题目:
二叉排序树相关操作
１、创建二叉排序树;２、插入给定值;
3、查找给定值; 4、删除给定值的结点。
1。
２、报告要求:
１、封面; 2、题目与流程图或模块图;
3、程序清单和运行结果； 4、小结（收获和体会）；
5、装订成册。
1。
3、目的:
课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,独立实践的机会，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来,锻炼学生的分析解决实际问题的能力.提高学生适应实际，实践编程的能力。
二、原理分析及流程
2.1、原理分析：
根据题目要求，要实现这些功能,就必须创建一个菜单.这个菜单设置在maiｎ（）函数里面，然后使用whｉle（）。
．.switch（）语句进行循环调用相关函数,以达到实现相关功能的目的。
２。
2、流程图：
１、maiｎ（）函数:
ﻩ2、创建：
ﻩ
3、插入：
ﻩＮ
Y
N
Y
ﻩ
４、查找：
Ｙ
ﻩN
YN
5、中序遍历输出:
三、算法描述
3。
１、存储结构
定义一个链表式的二叉排序树,用链表的方式构造结点，存储二叉排序树中的结点、结点类型和指针类型如下：
＃iｎclude 〈stdiｏ.h〉
＃ｄefiｎe null 0
typeｄefｉntkeytｙpｅ；
typｅdｅｆｓtｒuctnode
{
keytyｐeｋey；
stｒucｔ ｎｏｄe*lcｈｉld，＊rchild；
}bstnode,*ｂstree；
3．２、插入算法
在二叉排序树中插入一个新节点，首先要查找该节点在二叉排序树中是否已经存在。
若二叉排序树中不存在关键字等于x的节点,则插入。
将一个关键字值为x的节点s插入到二叉排序树中,可以用下面的方法:
（1）若二叉排序树为空，则关键字为x的节点ｓ成为二叉排序树的根
（２）若二叉排序树非空,则将x与二叉排序树根进行比较,如果x的值等于根节点关键值,则停止插入；如果ｘ的根节点值小于根节点关键值，则将x插入左子树；如果x的值大于根节点关键字的值,则将x插入右子树。
在左右两个子树的插入方法与整个二叉排序树相同.
算法如下:
ｖoｉd ｉnserｔ（ｂｓtree＊t，kｅyｔｙpeｘ）
｛
bstrｅes；
iｆ（＊t==nｕlｌ）
{
ﻩs=（bstrｅe）mａlｌoｃ（sｉzｅof（ｂstｎｏde））;
ﻩs—〉ｋey=x；
ｓ—>lcｈild=nｕｌl；
ｓ-〉rｃhｉｌｄ=null;
ﻩ*t=s;
}
ｅlsｅif（ｘ<（＊t）-〉ｋｅy）
insert（&（（＊t）->ｌcｈｉld），x）；
elｓｅiｆ（ｘ〉（＊t）－〉keｙ）
iｎｓert（＆（（＊t）－〉rchild），x）；
}
3。
３、查找算法
（1）若二叉排序树不为空，将根结点的关键字与待查关键字进行比较，若相等，则查找成功;若根节点关键字大于待查值，则进入左子树重复次步骤，否则,进入右子树进行此步骤;若在查找过程中遇到二叉排序树的叶子节点时，还没有找到待查节点，则查找不成功。
（2）否则，查找失败，返回ｎuｌl.
算法如下:
bｓtree sｅarｃh（bstreｅ ｔ,ｋeytype x）
{
bstrｅep;
p=t；
ｉｆ（ｐ!
＝nulｌ）
{
if（x＝=p—>kｅy）retuｒnｐ－＞ｋey；
elseif（x＜p—〉kｅy）rｅturｎsearch（p->ｌchilｄ，ｘ）；
else ｒeｔurnsearch（p—〉ｒcｈilｄ,x）;
｝
ｅlsｅ
{printf（＂％ｄｃaｎnoｔｂe found\n",x）;ｒetｕrnnｕｌl;
}
｝
3.4、删除算法
在二叉排序树中删除节点，首先要确定被删除的节点是否在二叉排序树中。
若不在，则不做任何操作；否则,假设要删除的节点为p，节点p的父节点为r，并假设ｐ是ｒ的左孩子。
根据被删除节点p有无孩子，删除部分可做以下３中情况讨论:
（1）若p为叶子节点,则可令其父节点r的左孩子指针域为空，直接将其删除。
（2）若p节点只有右子树或左子树,则可以将p的左子树或右子树直接改为其双亲节点r的左子树。
（３）若ｐ既有左子树又有右子树;将节点s为p的中序前驱。
首先找到p的中序前驱节点s，然后用节点s的值代替节点p的值,再将节点s删除,节点s的原左子树改为ｓ的双亲节点q的右子树。
算法如下：
bstreedelete（bsｔreeｔ，keytypeｘ）
{
ｂsｔree p,ｑ，r,s；
p=t;
r=null；
wｈilｅ（p）
{
iｆ（x==p—>key） break;
r＝p；
iｆ（x<ｐ->key） p=p－>lchild；
else p=p->rcｈｉｌd;
}
iｆ（p＝=nulｌ）{pｒｉnｔf（”%ｄ ｉsｎotexｉst！
\n”，x）；ｒeｔurｎ ｔ;}
ｉf（（ｐ-＞lｃhｉld==null）||（p－>rcｈilｄ=＝ｎull））
{
ﻩｉf（r==null）
if（p—＞lｃhild==null）
ﻩ t=p—＞rcｈild；
elset=ｐ－>lchild;
ﻩelｓe iｆ（ｐ—〉ｌchild==null）
if（r—＞lchilｄ=＝p）
ﻩ ｒ-〉lchｉld=ｐ-〉rchｉld；
ﻩ ｅlser—>rchiｌd＝p—＞ｒchild;
elseif（r—>lchilｄ=＝p）
ﻩ r—〉lchilｄ＝p—〉lchild；
elser—>lchｉld=p－＞lｃhilｄ;
free（p）;
}
eｌｓe
｛
q=p;
s->ｌcｈｉld;
ﻩ ｗhile（s-〉ｒｃhild）
ﻩ ｛q=s;s—＞ｒcｈｉld;｝
if（ｑ＝=p）ｑ－〉ｌchiｌｄ=s—〉ｌｃhiｌｄ；
ﻩ elｓe p—＞ｋｅy＝s-＞key；
freｅ（s）;
｝
retｕrnt；
｝
四、小结与体会
经过一个多星期来夜以继日的努力，终于把课程设计-—二叉排序树的相关算法全部完成！
在编写程序过程中,让我对二叉排序树的创建、插入、查找、删除算法有了较系统的认识，也发现了一些以前纸上谈兵时的思想误区。
比如实现插入功能时，从根节点开始比较;当实现删除功能时，如果待删除结点p左、右子树齐全，首先找到ｐ的中序前驱节点s（p的中序前驱）,然后用节点s的值代替节点p的值，再将节点ｓ删除,节点s的原左子树改为s的双亲节点q的右子树。
实现中序遍历功能时，采用递归思想。
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这是第一次关于编写程序的课程设计。
虽然上机安排只有两天时间，可却并不像平时上机实验一样,离开了机房就不用再对着电脑屏幕编写代码，更多的工作实在离开机房后完成的。
一遍一遍地按Ｆ９调试程序，erｒｏr从几十个减少到几个，再到只剩几个warriｎg,当按下Ｃtrｌ+Ｆ9,那精心设计的“菜单”出现在屏幕上时，那一刻的心情无以言表！
涌上心头的除了自豪感、成就感之外，还有对编程工作之辛苦的慨叹！
因为自己专业将来的方向与这有关，不免让我考虑起毕业后的发展方向。
如果朝这方面发展的话，我是否可以胜任这样的工作？
如果不是，又该选择什么?
五、程序执行过程
５.1、创建二叉排序树并中序输出
５.2插入并中序输出
５．3、查找
５.4、删除并中序输出
六、程序清单
＃ｉncludｅ＜sｔdｉo。
h＞
＃definenｕlｌ０
tyｐedefiｎtkeytypｅ；
typeｄef stｒuｃt node
｛
ｋeｙtypekeｙ;
ｓtｒuctnode*lcｈild，＊ｒchiｌd；
｝bｓtnodｅ,*bstｒee；
vｏｉdinseｒt（bｓtｒee＊t,keyｔypｅx）；
bｓtｒeeｓearch（bsｔreeｔ,keytypｅ x）;
ｖｏiｄ dｉsplay（ｂsｔreeｔ）;
voidｃｒeate（bstree *t）
{
keytｙpex;
*t=nuｌl;
scanf（"％d＂，＆x）；
while（ｘ！
=—1）
｛
inseｒt（t,x）;
ｓcanf（”％d"，＆x）;
}
}
voｉdinseｒt（bsｔree ＊t，keｙtypex）
｛
ｂｓtreeｓ;
ｉf（*ｔ＝=null）
｛
ﻩs=（bｓｔree）malｌoｃ（sizeｏf（ｂsｔｎodｅ））；
ﻩs-〉keｙ=x;
s->ｌｃhilｄ=nｕlｌ;
ｓ－〉ｒchild=nｕll；
*ｔ＝s;
｝
eｌse iｆ（x<（*t）->ｋey）
ﻩｉnsert（＆（（*t）—>ｌchild），x）；
elsｅif（x〉（＊t）->key）
ﻩ inserｔ（&（（*t）—〉rｃhilｄ），x）；
}
bｓｔree ｓeaｒch（ｂｓtｒeeｔ，ｋeytyｐe x）
｛
bstｒeｅp；
p＝ｔ;
if（ｐ！
=null）
{
if （x＝=ｐ—＞keｙ）rｅｔuｒｎp—>key；
ｅlｓeif（x〈p—>key）reｔuｒnseaｒｃｈ（p->lchild，x）；
eｌseretｕrnsearch（p-〉rcｈiｌd，x）;
}
else
｛priｎtf（＂％ｄcanｎotｂe foｕnd\ｎ"，ｘ）;
ｒｅｔurnnulｌ;
}
｝
bstreｅdｅlｅte（bstｒeeｔ，keｙtypex）
{
bstreeｐ，q,r,s；
ｐ=t；
r=nｕll；
ｗhile（p）
{
if（x＝=p-＞keｙ） breａｋ；
r=p；
if（x〈ｐ－＞ｋey）p=p—>lchild；
else p=p－>rcｈild;
｝
if（p==ｎull） ｛prinｔf（"％disnｏt ｅxist！
＼ｎ”,ｘ）；retｕｒnｔ；｝
if（（p－〉lchｉｌd＝=nuｌl）｜|（ｐ->rchild==null））
｛
ﻩif（r==null）
iｆ（p->ｌchilｄ＝=null）
t=p->rchild；
ﻩelsｅ
ﻩ t=p－＞lｃhild;
elseif（ｐ－〉lchild==nｕll）
ﻩ iｆ（r-＞lchiｌd==p）
ｒ-〉lchｉｌｄ＝ｐ->rcｈilｄ；
ﻩ ｅｌse
ﻩ r-＞rchｉld=p－>ｒchｉld;
ﻩ else if（ｒ—〉ｌchild=＝p）
ﻩｒ—〉lchild=p—＞lｃhild；
else
ﻩr—〉ｌｃhｉlｄ=p-＞lｃhiｌd；
ﻩfree（p）；
}
ｅｌse
｛
ｑ＝p；
ﻩs-〉ｌｃｈiｌd;
while（s-〉rchｉld）
｛q=s;ｓ—>rchｉld；｝
if（ｑ==ｐ）
ｑ->ｌｃhild=s—〉ｌchild;
ﻩelｓe
p—〉key=ｓ－〉kｅｙ；
fｒｅe（s）;
}
rｅtuｒnt;
｝
voiddｉsplａy（bｓｔｒeet）
{
ｉｆ（ｔ！
=nｕll）
｛
dispｌay（t－>lchｉld）；
ﻩprintf（”%5d＂，ｔ—〉kｅｙ）;
ｄiｓplay（t—〉rｃhiｌd）;
｝
}
voidmain（vｏid）
{
bsｔreeｔ，b;
ｉnｔ i=1，j;
keytypex;
ｗhile（i）
｛
priｎtf（"\n*＊*＊＊****＊ ＊ **＊**\n”）；
ﻩpｒｉntf（”\n* MENUOFBＳＴREE ＊\n”）;
ﻩｐrintf（”\n＊１。
create ２．insｅｒt＊\n"）;
pｒｉntf（"＼n＊3。
search ４。
ｄｅleｔｅ ＊\n"）；
prinｔf（＂＼n*5。
eｘit *＼n”）；
ﻩprintf（"\n＊ *＊＊＊＊ ＊＊ * * *＊* ＊ ＊*\ｎ＂）;
priｎtf（”wｈaｔ ｄoyouwanｔ todｏ？
:
”）；ｓcanf（"％d"，&ｊ）;
ｓwｉtch（j）
｛
caｓｅ 1：
ｐrｉntf（＂iｎｐuｔ bsｔｒｅe's ｖaluｅs,enｄｗiｔh－1:
\n"）；ｃreate（&t）;
ﻩﻩｐrintｆ（"bstree'srootｉs %d＼ｎ＂,t—〉ｋey）;dｉspｌay（t）;breａk；
cａse 2:
ｐrintf（"iｎｐuttheｉnseｒtｖaluｅ:
"）;ｓcaｎｆ（”％ｄ”，&ｘ）；
ﻩﻩﻩﻩinｓｅrｔ（&t,ｘ）；dispｌay（t）;break；
casｅ3:
priｎtf（”ｉnput theｓearcｈvalue:
"）；ｓcanf（"％d"，＆x）；
ﻩﻩﻩﻩprintｆ（"rｅsult iｓ：
%ｄ",seａｒch（t,ｘ））；break;
case 4:
ｐrintf（"ｉnputthe deｌｅtevalue:
”）；scanf（"％d",＆ｘ）;
ﻩﻩﻩdｅｌeｔe（t,x）；dｉｓplａy（t）；bｒeak;
case 5:
i=0；brｅak;
｝
｝
clrｓcr（）;
｝
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