顺序查找折半查找二叉排序树

1.顺序查找，折半查找，二叉排序树操作定义

SeqSearch.h

#include<stdio.h>
#define ARRAYLEN 8int source[]={69, 65, 90, 37, 92, 6, 28, 54};        //静态查找表
int source1[ARRAYLEN + 1]={69, 65, 90, 37, 92, 6, 28, 54};        //改进顺序查找算法使用的静态查找表
int source2[]={6, 12, 28, 37, 54, 65, 69, 83};                 //折半查找算法使用的静态查找表
//int source3[12]={54, 90, 6, 69, 12, 37, 92, 28, 65, 83, 91, 94};
int source3[2]={92, 12};/*******************顺序查找start*********************/
/*优点：对静态查找表数据顺序没有要求；若需创建动态查找表，可方便地将查找不成功数据添加到表的末尾缺点：速度慢，复杂度为O(n)
*/
//功能：顺序查找
int SeqSearch(int s[], int n, int key){int i;for(i=0; i<n && s[i]!=key; i++) //循环查找关键字;if(i<n)return i;elsereturn -1;
}//功能：改进的顺序查找方法（在创建静态查找表时，在该表的末端增加一个空的单元，用来保存查找的关键字；保证查找表中总能找到关键字）
int SeqSearch1(int s[], int n, int key){int i;for(i=0; s[i]!=key; i++)      //减少比较次数;if(i<n)return i;elsereturn -1;
}/*******************顺序查找end*********************//*******************折半查找start*********************/
/*优点：查找速度快O(nlogn)缺点：1）静态查找表必须是有序的，2）将查找不成功关键字数据添加到查找表中，需要大量的移动操作
*/
//功能：顺序查找
int BinarySearch(int s[], int n, int key){int left, mid, right;left = 0;right = n-1;while(left <= right){mid = (left + right)/2;if(s[mid] == key)return mid;else if(s[mid] > key)right = mid - 1;elseleft = mid + 1;}return -1;
}/*******************折半查找end*********************//*******************二叉排序树查找start*********************/
/*优点：查找速度快O(nlogn)缺点：1）静态查找表必须是有序的，2）将查找不成功关键字数据添加到查找表中，需要大量的移动操作
*/
//功能：定义二叉树结构
typedef struct bst{int data;struct bst *left;struct bst *right;
}BSTree;//功能：在二叉排序树中插入关键字key，插入后一定是一个叶子节点
//假设不会出现相同的数据
void InsertBSTree(BSTree *bt, int key){BSTree *p, *head, *parent;if(!(p=(BSTree *)malloc(sizeof(BSTree)))){printf("申请内存出错!\n");exit(0);}//初始化申请的内存空间p->data = key;p->left = NULL;p->right = NULL;//查找需要添加的父节点head = bt;while(head){parent = head;  //退出循环时head==NULL，所以用parent，指向前一个节点if(head->data > key)head = head->left;elsehead = head->right;}//判断添加到左子树还是右子树上if(key < parent->data)parent->left = p;else parent->right = p;
}//功能：创建二叉排序树
void CreateBST(BSTree *t, int data[], int n){int i;t->data = data[0];               //初始化根节点t->left = t->right = NULL;for(i=1; i<n; i++)InsertBSTree(t, data[i]);
}//功能：中序遍历二叉排序树
void BST_LDR(BSTree *t){if(t){BST_LDR(t->left);printf("%d ", t->data);BST_LDR(t->right);}
}//功能：二叉排序树的查找
BSTree *searchBST(BSTree *t, int key){if(!t || t->data == key)return t;else if(t->data > key)return (searchBST(t->left, key));elsereturn (searchBST(t->right, key));
}//功能：删除二叉排序树中的节点
void BST_Delete(BSTree *t, int key){BSTree *p, *parent, *ll, *l;int child=0;   //0表示左子树，1表示右子树int flag = 1;if(!t)      //二叉排序树为空return;p = t;parent = p;while(flag){//p节点数据等于关键字if(p->data == key){//p节点为叶节点（左右子树均为空）if(!p->left && !p->right){if(p==t)           //被删除的是根节点free(p);else if(child==0){parent->left = NULL;free(p);}else{parent->right = NULL;free(p);}p = NULL;flag = 0;}//p节点左子树为空，右子树不空else if(!p->left){if(child==0)parent->left = p->right;elseparent->right = p->right;free(p);p = NULL;flag = 0;}//p节点右子树为空，左子树不空else if(!p->right){if(child==0)parent->left = p->left;elseparent->right = p->left;free(p);p = NULL;flag = 0;}//p节点为分支节点（左右子树均不空）else{ll=p;l=p->right;if(l->left){while(l->left){ll = l;l = l->left;}p->data = l->data;ll->left = NULL;}else{p->data = l->data;p->right = l->right;}free(l);flag = 0;}}//p节点数据大于关键字else if(p->data > key){child = 0;parent = p;p = p->left;}//p节点数据小于关键字else{child = 1;parent = p;p = p->right;}}
}
/*******************二叉排序树查找end*********************/

2. 测试查找操作

BSTreeTest.cpp

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>#include"SeqSearch.h"int main(){int key, i, pos;BSTree bst, *pos1;int select;int data;do{printf("---------------------------\n");printf("1.顺序查找算法           2.改进后的顺序查找算法\n");printf("3.折半查找算法           4.创建二叉排序树\n");printf("5.遍历二叉排序树         6.二叉排序树查找算法\n");printf("7.删除二叉排序树的某个节点\n");printf("0.退出\n");printf("请选择执行的操作序号：");//select = getch();fflush(stdin);scanf("%d", &select);switch(select){case 1:printf("请输入查找关键字：");fflush(stdin);scanf("%d", &key);//调用顺序查找算法pos = SeqSearch(source, ARRAYLEN, key);if(pos>=0)printf("查找成功，该关键字位于数组的第%d个位置。\n", pos+1);elseprintf("查找失败。\n");break;case 2:printf("请输入查找关键字：");fflush(stdin);scanf("%d", &key);source1[ARRAYLEN]=key;       //将查找关键字放入最后一个位置//调用改进后的顺序查找算法pos = SeqSearch1(source1, ARRAYLEN, key);if(pos>=0)printf("查找成功，该关键字位于数组的第%d个位置。\n", pos+1);elseprintf("查找失败。\n");break;case 3:printf("请输入查找关键字：");fflush(stdin);scanf("%d", &key);//调用折半查找算法pos = BinarySearch(source1, ARRAYLEN, key);if(pos>=0)printf("查找成功，该关键字位于数组的第%d个位置。\n", pos+1);elseprintf("查找失败。\n");break;case 4:CreateBST(&bst, source3, 2);       //创建二叉排序树break;case 5:printf("二叉排序树遍历结果：");BST_LDR(&bst);                  //遍历二叉排序树printf("\n");break;case 6:printf("请输入查找关键字：");fflush(stdin);scanf("%d", &key);pos1 = searchBST(&bst, key);printf("原数据为：");for(i=0; i<2; i++)printf("%d ", source3[i]);printf("\n");if(pos1)printf("查找成功，该节点的地址为：%x\n", pos1);elseprintf("查找失败。\n");break;case 7:printf("请输入要删除的关键字：");fflush(stdin);scanf("%d", &key);BST_Delete(&bst, key);break;}}while(select != 0);system("pause");return 0;
}

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