数据结构B线段树及其应用Word文档格式.docx

1、5.1.3 张越测试 275.2 组装与系统测试 305.3 系统运行 316 课题总结 326.1 课题评价 326.2 团队协作 326.3 个人设计小结（按组员分工） 326.3.1 余灏然设计小结 326.3.2 魏嘉设计小结 326.3.3 张越设计小结 337 附录A 课题任务分工 34A-1 课题程序设计分工 34A-2 课题报告分工 35 附录B 课题设计文档（光盘） B-1课程设计报告（电子版） B-2源程序代码（*.H，*.CPP） B-3工程与可执行文件） B-4屏幕演示录像文件（可选） 附录C 用户操作手册（可选） 36C.1 运行环境说明 36C.2 操作说明 36

2、1课题概述1.1 课题任务我们选择利用线段树这种结构来建立一个车票购票系统。【设计要求】1.2 课题原理 线段树，类似区间树，是一个完全二叉树，它在各个节点保存一条线段（数组中的一段子数组），主要用于高效解决连续区间的动态查询问题，由于二叉结构的特性，它基本能保持每个操作的复杂度为O（lgN）!流程图如下：1.3相关知识前序遍历树，将树变成链表，用于存储；Si与Sj用于测试，可删除；2需求分析2.1 课题调研线段树是一种二叉搜索树，与区间树相似，它将一个区间划分成一些单元区间，每个单元区间对应线段树中的一个叶结点。对于线段树中的每一个非叶子节点a,b，它的左儿子表示的区间为a,（a+b）/2，

3、右儿子表示的区间为（a+b）/2+1,b。因此线段树是平衡二叉树，最后的子节点数目为N，即整个线段区间的长度。2.2 用户需求分析利用线段树高效快速的运行车票出售系统。功能需求 （1）输入功能和显示功能 （2）购买车票、查询车票余额 （3）添加、修改、删除站点信息 （4）读取文件功能和保存文件功能 （5）需要用户友好的界面以便用户方便使用3方案设计3.1 总体功能设计线段树3.2 数据结构设计前序遍历树，将树变成链表，用于存储。3.3 函数原型设计函数原型功能描述void TreeToList（Tree T,list &p） void ListToTree（Tree &T,list:itera

4、tor &iterP）链表还原成树int Loading（Tree &T） 读取数据将数据还原成树void print（list显示乘车顺序Tree Find（int a, Tree T） 寻找叶子void BuyTicket（int a,int b,int n,Tree &T）购票void Check（）检查数据文件void welcome（）初始界面显示void Inquire（Tree T,list查询车票数量void intitle（listp）站号对应站名的处理3.4主算法设计 线段树是一种二叉搜索树，与区间树相似，它将一个区间划分成一些单元区间，每个单元区间对应线段树中的一个叶结点

5、。3.5 用户界面设计Dos界面输入后：4 方案实现4.1 开发环境与工具主要编程环境：Microsoft Visual Studio C+6.0 编程工具：C+。4.2 程序设计关键技术线段树及其应用：（1）C#语言的学习和Microsoft Visual Studio 2008的使用方法，因为未学习过此语言，学会使用C#和开发工具是程序设计的关键。（2）线段树的实现问题，线段树的实现还是相对复杂的，我们从网上，书籍查阅了许多资料，进行了多次debug才完成此部分。（3）多人程序的融合性问题，由于没怎么接触过多人写程序，每个人写的程序必须能够很好组合。4.3.1 余灏然设计实现Main函数#

6、includehead.hsave.cppStationName.cppbuy.cppcheck.cppinquire.cppframe.cppvoid main（） list p; Tree T; int i,j,a,b,n,t=0; /t值用于判断第一次重新生成线段树时是否执行DelData（T）,t=0不执行 t=1执行 Check（）; /检查数据文件是否丢失 t=Loading（T）; /读取线段树数据 Loading2（p）; /读取站名链表数据 welcome（）; while（1） system（cls）;frame（）; gotoxy（25,8）;couti; if（i=1）

7、 while（1） print（p）; coutendlj; if（j=1） coutabn; if（ab） BuyTicket2（a,b,n,T）; if（j=2） Inquire（T,p）; if（j=3） break; if（i=2） system（请选择（1.重新生成线段树 2.改变站名对应站号 3.删除树并初始化 4.返回 ）: 请输入线段区间（a,b） 必须符合0a a.Sj=T- a.Snum=T-num; a.Snum2=T-num2; p.push_back（a）; TreeToList（T-lchild,p）;rchild,p）; else a.k=0;/ a.Si=-1;

8、a.Sj=-1; /Si与Sj用于测试，可删除void SaveTree（Tree T） FILE *fp; SaveData h;iterator iterP=p.begin（）; TreeToList（T,p）; iterP=p.begin（）; fp=fopen（TicketData.dat,wb h.k=iterP-k;h.Si=iterP-Si;h.Sj=iterP-Sj; h.Snum=iterP-Snum;h.Snum2=iterP-Snum2; fwrite（&h,sizeof（SaveData）,1,fp）; iterP+; if（iterP=p.end（） break; S

9、aveData t; t.k=-1; /t-k=-1表链表尾 fwrite（&t,sizeof（SaveData）,1,fp）; fclose（fp）;/ coutk=0） T=NULL; iterP+; if（!（T=（Btree*）malloc（sizeof（Btree） exit（-1）; T-i=iterP- T-j=iterP-T-num=iterP-num2=iterP- ListToTree（T-lchild,iterP）;rchild,iterP）;T） /读取数据将数据还原成树iterator iterP;rb fread（& if（h.k=-1） cout-无数据内容。 r

10、eturn 0; while（h.k!=-1） / 判断是不是链表尾 p.push_back（h）; fread（& ListToTree（T,iterP）;数据读取成功，已生成树。 return 1;int DelData（Tree T） DestroyTree（T）;wb+ / 不写入内容，即可清除数据inquire.cppTree Find（int a, Tree T）;p） /查询车票数量 int i=0; Tree t; coutk,T）; coutk号站-namename num） else iterP-; iterP-; iterP-;num2） else iterP+;4.3.

11、2 魏嘉设计实现head.h#ifndef _HEAD_H #define _HEAD_H / 运用 #ifndef避免重复定义 iostreamstdio.hwindows.hconio.h#include using namespace std;#define max 100 /每站票数的最大上限typedef struct Node int i,j; /分别表示线段树左右节点 int num; /存储数据，表示当前已出售票数 int num2; /返程 struct Node *lchild,*rchild;Btree,*Tree;typedef struct station int k

12、; /站点所对应的数字 char name20;staname;typedef struct save /k=1时储存节点信息， k=0时代表空格不存储其他信息,k=-1时表示链表尾 （NULL不知为何不好使=A=） int Si,Sj; int Snum; int Snum2;SaveData;int CreateTree（Tree &T,int a,int b） if（ba | a1 | b1） CreateTree（T-lchild,a,（a+b）/2）;rchild,（a+b）/2,b）;lchild=NULL;rchild=NULL;num=0; /初始化为0num2=0;void

13、DestroyTree（Tree &T） /删除时用这个，判断树是否已为空，若不空则执行Destroy（Tree T）; int Destroy（Tree T）; if（T-num=-1） Destroy（T）;线段树已销毁。 /如果树不为空，则T-num=-1 else coutlchild）;rchild）; free（T）;void PreOrder（Tree T） /前序遍历树ij!void gotoxy（int x,int y） /光标移动 x为列坐标,y为行坐标 COORD pos=x,y; HANDLE hOut=GetStdHandle（STD_OUTPUT_HANDLE）;

14、SetConsoleCursorPosition（hOut,pos）;#endifStationName.cppstring.hp） /站号对应站名的处理 void Loading2（listp）; void firstuse（）; char b20; staname h; iterP=p.begin（）; fp=fopen（StationName.dath,sizeof（staname）,1,fp）; while（h.k!=0） couth.kh.name; p.push_back（h）; iterP=p.begin（）; fp=fopen（ h.k=iterP- strcpy（h.name

15、,iterP-name）; fwrite（& iterP+; if（iterP=p.end（） break; h.k=0; fwrite（& fclose（fp）; if（i=2） firstuse（）;p.clear（）; if（i=3） break;void firstuse（） /站名数据文件初始化 staname p; p.k=0;p,sizeof（staname）,1,fp）;void Loading2（listp） /读取站名链表数据buy.cppp） /显示乘车顺序 int i=1;乘车区间: while（i）号站:name; if（i=5） cout i=1; if（ !（ iterP=p.end（）