实验五查找算法的设计.docx
《实验五查找算法的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验五查找算法的设计.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验五查找算法的设计
学校代码：
10128
学号：
201220905048
《数据结构》实验报告
（
题目：
查找算法的设计
学生姓名：
孙跃
学院：
理学院
系别：
数学系
专业：
信息与计算科学
班级：
信计12-2班
任课教师：
杜雅娟
二〇一四年十一月
一、实验目的
掌握查找算法的知识，学会设计查找算法。
2、实验内容
1、顺序表查找
2、有序表查找
3、二叉查找树
3、概要设计
1、查找在同一个文件夹中建立如下五个文件c1.h;c9.h;c9-1.h;bo9-1.cpp;algo9-1.cpp;对于algo9-1.cpp进行编译、构建和运行；
建立c1.h放程序名；
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//状态代码
#defineTURE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
typedefintStatus;
typedefintBoolean;
建立文件c9-1.h放静态查找表的顺序存储结构
//c9-1.h
typedefstruct
{
ElemType*elem;
intlength;
}SSTable;
建立文件c9.h放对两个数值型关键字的比较约定为如下宏定义
//c9.h
#defineEQ（a,b）（（a）==（b））
#defineLT（a,b）（（a）<（b））
#defineLQ（a,b）（（a）<=（b））
建立文件bo9-1.cpp放静态查找表的基本操作
StatusCreat_Seq（SSTable&ST,intn）
{inti;
ST.elem=（ElemType*）calloc（n+1,sizeof（ElemType））;
if（!
ST.elem）
returnERROR;
for（i=1;i<=n;i++）
*（ST.elem+i）=r[i-1];
ST.length=n;
returnOK;
}
voidAscend（SSTable&ST）
{inti,j,k;
for（i=1;i{k=i;
ST.elem[0]=ST.elem[i];
for（j=i+1;j<=ST.length;j++）
ifLT（ST.elem[j].key,ST.elem[0].key）
{k=j;
ST.elem[0]=ST.elem[j];
}
if（k!
=i）
{
ST.elem[k]=ST.elem[i];
ST.elem[i]=ST.elem[0];
}
}
}
StatusCreat_Ord（SSTable&ST,intn）
{Statusf;
f=Creat_Seq（ST,n）;
if（f）
Ascend（ST）;
returnf;
}
StatusDestroy（SSTable&ST）
{
free（ST.elem）;
ST.elem=NULL;
ST.length=0;
returnOK;
}
intSearch_Seq（SSTableST,KeyTypekey）
{inti;
ST.elem[0].key=key;
for（i=ST.leng;!
EQ（ST.elem[i].key,key）;--i）
returni;
}
intSearch_Bin（SSTableST,KeyTypekey）
{intlow,high,mid;
low=1;
high=ST.length;
while（low<=high）
{mid=（low+high）/2;
ifEQ（key,ST.elem[mid].key）
returnmid;
elseifLT（key,ST.elem[mid].key）
high=mid-1;
else
low=mid+1;
}
return0;
}
StatusTraverse（SSTableST,void（*Visit）（ElemType））
{
Elemtype*p;
inti;
p=++ST.elem;
for（i=1;i<=ST.length;i++）
Visit（*p++）;
returnOK;
}
建立程序algo9-1.cpp检验bo9-1.cpp的程序
//alog9-1.cpp检验bo9-1.cpp（顺序表部分）的程序
#include"c1.h"
#defineN5
typedefintKeyType;
structElemType
{
longnumber;
charname[9];
intpolitics;
intChinese;
intEnglish;
intmath;
intphysics;
intchemistry;
intbiology;
KeyTypekey;
}r[N]={{179324,"何芳芳",85,89,98,100,93,80,47},
{179325,"陈红",85,86,88,100,92,90,45},
{179326,"陆华",78,75,90,80,95,88,37},
{179327,"张平",82,80,78,98,84,96,40},
{179328,"赵小怡",76,85,94,57,77,69,44}};
#definetotalkey
#include"c9.h"
#include"c9-1.h"
#include"bo9-1.cpp"
voidprint（ElemTypec）
{
printf（"%-8ld%-8s%4d%5d%5d%5d%5d%5d%5d%5d"\n,c.number,c.name,c.politics,c.Chinese,c.English,c.math,c.chemistry,c.biology,c.total）;
}
voidmain（）
{
SSTablest;
inti,s;
for（i=0;ir[i].total=r[i].politics+r[i].Chinese+r[i].English+r[i].math+r[i].physics+r[i].chemistry+r[i].biology;
Creat_Seq（st,N）;
printf（"准考证号姓名政治语文外语数学物理化学生物总分\n"）;
Traverse（st,print）;
printf（"请输入待查找人的总分"）;
scanf（"%d",&s）;
i=Search_Seq（st,s）;
if（i）
print（*（st.elem+i））;
else
print（"没找到\n"）;
Destroy（st）;}
2、有序表查找，同一个文件夹中建立如下五个文件c1.h;c9.h;c9-1.h;bo9-1.cpp;algo9-2.cpp;对于algo9-2.cpp进行编译、构建和运行；
建立文件algo9-2.cpp并利用实验一的文件编译
#include"c1.h"
#defineN11
typedefintKeyType;
structElemType
{
KeyTypekey;
intothers;
}r[N]={{5,1},{13,2},{19,3},{21,4},{37,5},{56,6},{64,7},{75,8},{80,9},{88,10},{92,11}};
#include"c9.h"
#include"c9-1.h"
#include"bo9-1.cpp"
voidprint（ElemTypec）
{
printf（"（%d%d）",c.key,c.others）;
}
voidmain（）
{
SSTablest;
inti;
KeyTypes;
Creat_Ord（st,N）;
Traverse（st,print）;
printf（"\n"）;
printf（"请输入待查找值的关键字"）；
scanf（"%d",&s）;
i=Search_Bin（st,s）;
if（i）
printf（"（%d%d）%d是第%d个记录的关键字\n",st.elem[i].key,st.elem[i].others,s,i）;
else
printf（"没有找到\n"）;
Destroy（st）;
}
3、树在同一个文件夹中建立如下五个文件c1.h;c6-2.h;bo9-2.cpp;algo9-4.cpp;对于algo9-1.cpp进行编译、构建和运行；
建立c6-2.h放二叉树的二叉链表存储表示
typedefstructBiTNode
{
TElemTypedata;
BiTNode*lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;
建立文件bo9-2.cpp存储动态查找表的基本操作
typedefElemTypeTElemType
#include"c6-2.h"
StatusInitDSTable（BiTree&DT）
{
DT=NULL;
returnOK;
}
voidDestroyDSTable（BiTree&DT）
{
if（DT）
{
if（DT->lchild）
DestroyDSTable（DT->lchild）;
if（DT->rchild）
DestroyDSTable（DT->rchild）;
free（DT）;
DT=NULL;
}
}
BiTreeSearchBST（BiTreeT,KeyTypekey）
{
if（!
T）||EQ（key,T->data.key）
returnT;
elseifLT（key,T->data.key）
returnSearchBST（T->lchild,key）;
else
returnSearchBST（T->rchild,key）;
}
voidSearchBST（BiTree&T,KeyTypekey,BiTreef,BiTree&p,Status&flag）
{
if（!
T）
{
p=f;
flag=FALSE;
}
elseifEQ（key,T->data.key）
{
p=T;
flag=TRUE;
}
elseifLT（key,T->data.key）
SearchBST（T->lchild,key,T,p,flag）;
else
SearchBST（T->rchild,key,T,p,flag）;
}
StatusInsertBST（BiTree&T,ElemTypee）
{
BiTreep,s;
Statusflag;
SearchBST（T,e.key,NULL,p,flag）;
if（!
flag）
{
s=（BiTree）malloc（sizeof（BiTNode））;
s->data=e;
s->lchild=s->rchild=NULL;
if（!
p）
T=s;
elseifLT（e.key,p->data.key）
p->lchild=s;
else
p->rchild=s;
returnTRUE;
}
else
returnFALSE;
}
voidDelete（BiTree&p）
{
BiTreeq,s;
if（!
p->rchild）
{
q=p;
p=p->lchild;
free（q）;
}
elseif（!
p->lchild）
{
q=p;
p=p->rchild;
free（q）;
}
else
{
q=p;
s=p->lchild;
while（s->rchild）
{
q=s;
s=s->rchild;
}
p->data=s->data;
if（q!
=p）
q->rchild=s->lchild;
else
q->lchild=s->lchild;
free（s）;
}
}
StatusDeleteBST（BiTree&T,KeyTypekey）
{//若二叉排序树T中存在关键字等于key的数据元素时，则删除该数据元素结点，
//并返回TRUE；否则返回FALSE。
算法9.7
if（!
T）//不存在关键字等于key的数据元素
returnFALSE;
else
{
ifEQ（key,T->data.key）//找到关键字等于key的数据元素
Delete（T）;
elseifLT（key,T->data.key）
DeleteBST（T->lchild,key）;
else
DeleteBST（T->rchild,key）;
returnTRUE;
}
}
voidTraverseDSTable（BiTreeDT,void（*Visit）（ElemType））
{//初始条件：
动态查找表DT存在，Visit是对结点操作的应用函数
//操作结果：
按关键字的顺序对DT的每一个结点调用函数Visit（）一且至多一次
if（DT）
{
TraverseDSTable（DT->lchild,Visit）;
Visit（DT->data）;
TraverseDSTable（DT->rchild,Visit）;
}
}
建立algo9-4.cpp检验bo9-2.cpp的程序
//alog9-4.cpp的程序
#include"c1.h"
#defineN10
typedefintKeyType;
structElemType
{
KeyTypekey;
intothers;
};
#include"c9.h"
#include"bo9-2.cpp"
voidprint（ElemTypec）
{
printf（"（%d,%d）",c.key,c.others）;
}
voidmain（）
{
BiTreedt,p;
inti;
KeyTypej;
ElemTyper[N]={{45,1},{12,2},{53,3},{3,4},{37,5},{24,6},{100,7},{61,8},{90,9},{78,10}};
InitDSTable（dt）;
for（i=0;iInsertBSTable（dt,r[i]）;
TraverseDSTable（dt,print）;
printf（"请输入待查找的值：
\n"）;
scanf（"%d",&j）;
p=SearchBST（dt,j）;
if（p）
{
printf（"表中存在此值:
"）;
DeleteBST（dt,j）;
printf（"删除此值后:
\n"）;
TraverseDSTable（dt,print）;
printf（"\n"）;
}
else
printf（"表中不存在此值\n"）;
DestroyDSTable（dt）;
}
4、实验结果：
1、顺序表查找
2、有序表查找
3、二叉查找树
5、实验心得
通过本次试验，让我对课堂所学的知识进行了巩固和提高，对顺序表、有序表和二叉树等知识进行了进一步的学习，并学会了设计查找算法。
尽管这个程序很长，但进过我们小组同学的认真思考、讨论，以及分工合作，终于完成了实验，也让我们意识到，平时的学习不光要学会书本上的知识，还应以实践为主，只有付诸实践才能体现出程序设计的重要性。
升级会员 