数据结构查找算法实验报告.docx
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数据结构查找算法实验报告
数据结构实验报告
实验第四章：
实验:
简单查找算法
一．需求和规格说明：
查找算法这里主要使用了顺序查找，折半查找，二叉排序树查找和哈希表查找四种方法。
由于自己能力有限，本想实现其他算法，但没有实现。
其中顺序查找相对比较简单，折半查找参考了书上的算法，二叉排序树查找由于有之前做二叉树的经验，因此实现的较为顺利，哈希表感觉做的并不成功，感觉还是应该可以进一步完善，应该说还有很大的改进余地。
二．设计思想：
开始的时候提示输入一组数据。
并存入一维数组中，接下来调用一系列查找算法对其进行处理。
顺序查找只是从头到尾进行遍历。
二分查找则是先对数据进行排序，然后利用三个标志，分别指向最大，中间和最小数据，接下来根据待查找数据和中间数据的比较不断移动标志，直至找到。
二叉排序树则是先构造，构造部分花费最多的精力，比根节点数据大的结点放入根节点的右子树，比根节点数据小的放入根节点的左子树，其实完全可以利用递归实现，这里使用的循环来实现的，感觉这里可以尝试用递归。
当二叉树建好后，中序遍历序列即为由小到大的有序序列，查找次数不会超过二叉树的深度。
这里还使用了广义表输出二叉树，以使得更直观。
哈希表则是利用给定的函数式建立索引，方便查找。
三．设计表示：
四．实现注释：
其实查找排序这部分和前面的一些知识联系的比较紧密，例如顺序表的建立和实现，顺序表节点的排序，二叉树的生成和遍历，这里主要是中序遍历。
应该说有些知识点较为熟悉，但在实现的时候并不是那么顺利。
在查找到数据的时候要想办法输出查找过程的相关信息，并统计。
这里顺序查找和折半查找均使用了数组存储的顺序表，而二叉树则是采用了链表存储的树形结构。
为了直观起见，在用户输入了数据后，分别输出已经生成的数组和树。
折半查找由于只能查找有序表，因此在查找前先调用函数对数据进行了排序。
在查找后对查找数据进行了统计。
二叉排序树应该说由于有了之前二叉树的基础，并没有费太大力气，主要是在构造二叉树的时候，要对新加入的节点数据和跟数据进行比较，如果比根节点数据大则放在右子树里，如果比根节点数据小则放入左子树。
建立了二叉树后，遍历和查找就很简单了。
而哈希表，应该说自我感觉掌握的很不好，程序主要借鉴了书上和ppt上的代码，但感觉输出还是有问题，接下来应该进一步学习哈希表的相关知识。
其实原本还设计了其他几个查找和排序算法，但做到哈希表就感觉很困难了，因此没有继续往下做，而且程序还非常简陋，二叉树和哈希表的统计部分也比较薄弱，这也是接下来我要改进的地方。
具体代码见源代码部分。
5.详细设计表示：
6.用户手册：
程序运行后，用户首先要输入数据的个数。
接下来输入一组数据并根据提示进行顺序查找，二分查找，二叉排序树查找和哈希表查找等操作，由于操作直接简单这里不再详述。
7.调试报告：
应该说在调试这个程序的过程中自己发现了很多不足，这次实验让我学到了不少东西，但应该说这个程序可实现的功能还是偏少，不太实用，接下来有待改进。
8.源代码清单和结果：
#include
#defineLENGTH100
#include
#include
#defineINFMT"%d"
#defineOUTFMT"%d"
/*#defineNULL0L*/
#defineBOOLint
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineLEN10000
typedefintElemType;
typedefstructBSTNode
{
ElemTypedata;
structBSTNode*lchild,*rchild;
}BSTNode,*BSTree;
typedefBSTreeBiTree;
/*插入新节点*/
voidInsert（BSTree*tree,ElemTypeitem）
{
BSTreenode=（BSTree）malloc（sizeof（BSTNode））;
node->data=item;
node->lchild=node->rchild=NULL;
if（!
*tree）
*tree=node;
else
{
BSTreecursor=*tree;
while
（1）
{
if（itemdata）
{
if（NULL==cursor->lchild）
{
cursor->lchild=node;
break;
}
cursor=cursor->lchild;
}
else
{
if（NULL==cursor->rchild）
{
cursor->rchild=node;
break;
}
cursor=cursor->rchild;
}
}
}
return;
}
voidshowbitree（BiTreeT）
//递归显示二叉树的广义表形式
{
if（!
T）{printf（"空"）;return;}
printf（"%d",T->data）;//打印根节点
if（T->lchild||T->rchild）
{
putchar（'（'）;
showbitree（T->lchild）;//递归显示左子树
putchar（','）;
showbitree（T->rchild）;//递归显示右子树
putchar（'）'）;
}
}
/*查找指定值*/
BSTreeSearch（BSTreetree,ElemTypeitem）
{
BSTreecursor=tree;
while（cursor）
{
if（item==cursor->data）
returncursor;
elseif（itemdata）
cursor=cursor->lchild;
else
cursor=cursor->rchild;
}
returnNULL;
}
/*中缀遍历*/
voidInorder（BSTreetree）
{
BSTreecursor=tree;
if（cursor）
{
Inorder（cursor->lchild）;
printf（OUTFMT,cursor->data）;
Inorder（cursor->rchild）;
}
}
/*回收资源*/
voidCleanup（BSTreetree）
{
BSTreecursor=tree,temp=NULL;
if（cursor）
{
Cleanup（cursor->lchild）;
Cleanup（cursor->rchild）;
free（cursor）;
}
}
voidsearchtree（BSTreeroot）
{
charchoice;
printf（"中序遍历的结果为:
\n"）;
Inorder（root）;
printf（"\n\n"）;
ElemTypeitem;
BSTreeret;
/*二叉排序树的查找测试*/
do
{
printf（"\n请输入查找数据：
"）;
scanf（"%d",&item）;
getchar（）;
printf（"Searching...\n"）;
ret=Search（root,item）;
if（NULL==ret）
printf（"查找失败！
"）;
else
printf（"查找成功！
"）;
printf（"\n继续测试按y，退出按其它键。
\n"）;
choice=getchar（）;
}while（choice=='y'||choice=='Y'）;
Cleanup（root）;
}
searchhash（int*arr,intn）
{
inta[10];
intb,i,j,c;
j=1;
for（i=0;i<9;i++）
a[i]=0;
printf（"以下为哈希表输出\n"）;
for（i=0;i{
c=arr[i]%7;
A:
if（a[c]==0）a[c]=arr[i];
else{c=（c+1）%7;j++;a[c]++;gotoA;}
printf（"\n%d在哈希表的第%d位,第%d次放入哈希表\n",arr[i],c,j）;
j=1;}
}
voidSequenceSearch（int*fp,intLength）;
voidSearch（int*fp,intlength）;
voidSort（int*fp,intlength）;
voidSequenceSearch（int*fp,intLength）
{
intdata;
printf（"开始使用顺序查询.\n请输入你想要查找的数据.\n"）;
scanf（"%d",&data）;
for（inti=0;iif（fp[i]==data）
{
printf（"经过%d次查找，查找到数据%d.\n",i+1,data）;
return;
}
printf（"经过%d次查找，未能查找到数据%d.\n",i,data）;
}
voidSearch（int*fp,intlength）
{
intdata;
printf（"开始使用顺序查询.\n请输入你想要查找的数据.\n"）;
scanf（"%d",&data）;
printf（"由于二分查找法要求数据是有序的，现在开始为数组排序.\n"）;
Sort（fp,length）;
printf（"数组现在已经是从小到大排列,下面将开始查找.\n"）;
intbottom,top,middle;
bottom=0;
top=length;
inti=0;
while（bottom<=top）
{
middle=（bottom+top）/2;
i++;
if（fp[middle]{
bottom=middle+1;
}
elseif（fp[middle]>data）
{
top=middle-1;
}
else
{
printf（"经过%d次查找，查找到数据%d.\n",i,data）;
return;
}
}
printf（"经过%d次查找，未能查找到数据%d.\n",i,data）;
}
voidSort（int*fp,intlength）
{
printf（"现在开始为数组排序，排列结果将是从小到大.\n"）;
inttemp;
for（inti=0;ifor（intj=0;jif（fp[j]>fp[j+1]）
{
temp=fp[j];
fp[j]=fp[j+1];
fp[j+1]=temp;
}
printf（"排序完成!
\n
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