Двунаправленные списки
Двунаправленный список имеет два адресных поля, которые указывают на следующий элемент списка и на предыдущий. Поэтому двигаться по такому списку можно как слева направо, так и справа налево. //формирование двунаправленного списка struct point { char *key;//адресное поле – динамическая строка point *next;//указатель на следующий элемент point *pred;//указатель на предыдущий элемент }; point* make_point() //создание одного элемента { point*p=new(point); p->next=0;p->pred=0;//обнуляем указатели char s[50]; cout<<"\nEnter string:"; cin>>s; p->key=new char[strlen(s)+1];//выделение памяти под строку strcpy(p->key,s); return p; } point*make_list(int n) //создание списка { point *p,*beg; beg=make_point();//создаем первый элемент for(int i=1;i<n;i++) { p=make_point();//создаем один элемент //добавление элемента в начало списка p->next=beg;//связываем р с первым элементом beg->pred=p;//связываем первый элемент с p beg=p;// p становится первым элементом списка } return beg; } Очередь и стек Очередь и стек – это частные случаи однонаправленного списка. В стеке добавление и удаление элементов осуществляются с одного конца, который называется вершиной стека. Поэтому для стека можно определить функции: · top() – доступ к вершине стека · pop() – удаление элемента из вершины; · push() – добавление элемента в вершину. Такой принцип обслуживания называют LIFO (last in – first out, последний пришел, первый ушел). В очереди добавление осуществляется в один конец, а удаление из другого конца. Такой принцип обслуживания называют FIFO (first in – first out, первый пришел, первый ушел). Для очереди также определяют функции: · front() – доступ к первому элементу; · back() – доступ к последнему элементу; · pop() – удаление элемента из конца; · push() – добавление элемента в начало. Бинарные деревья Бинарное дерево – это динамическая структура данных, состоящая из узлов, каждый из которых содержит, кроме данных, не более двух ссылок на различные бинарные деревья. На каждый узел имеется ровно одна ссылка. Описать такую структуру можно следующим образом: struct point { int data;//информационное поле point *left;//адрес левого поддерева point *right;//адрес правого поддерева }; Начальный узел называется корнем дерева. Узел, не имеющий поддеревьев, называется листом. Исходящие узлы называются предками, входящие — потомками. Высота дерева определяется количеством уровней, на которых располагаются его узлы. Если дерево организовано таким образом, что для каждого узла все ключи его левого поддерева меньше ключа этого узла, а все ключи его правого поддерева — больше, оно называется деревом поиска. Одинаковые ключи не допускаются. В дереве поиска можно найти элемент по ключу, двигаясь от корня и переходя на левое или правое поддерево в зависимости от значения ключа в каждом узле. Такой поиск гораздо эффективнее поиска по списку, поскольку время поиска определяется высотой дерева, а она пропорциональна двоичному логарифму количества узлов. В идеально сбалансированном дереве количество узлов справа и слева отличается не более чем на единицу. Линейный список можно представить как вырожденное бинарное дерево, в котором каждый узел имеет не более одной ссылки. Для списка среднее время поиска равно половине длины списка. Деревья и списки являются рекурсивными структурами, т. к. каждое поддерево также является деревом. Таким образом, дерево можно определить как рекурсивную структуру, в которой каждый элемент является: · либо пустой структурой; · либо элементом, с которым связано конечное число поддеревьев. Действия с рекурсивными структурами удобнее всего описываются с помощью рекурсивных алгоритмов. Обход дерева Для того, чтобы выполнить определенную операцию над всеми узлами дерева, все узлы надо обойти. Такая задача называется обходом дерева. При обходе узлы должны посещаться в определенном порядке. Существуют три принципа упорядочивания. Рассмотрим дерево, представленное на рис. Рис. Бинарное дерево На этом дереве можно определить три метода упорядочивания: Слева направо: Левое поддерево – Корень – Правое поддерево; Сверху вниз: Корень – Левое поддерево – Правое поддерево; Снизу вверх: Левое поддерево – Правое поддерево – Корень. Эти три метода можно сформулировать в виде рекурсивных алгоритмов. void Run(point*p) //обход слева направо { if(p) { <обработка p->data> Run(p->left);//переход к левому поддереву Run(p->right);//переход к правому поддереву } } Если в качестве операции обработки узла поставить операцию вывода информационного поля, то мы получим функцию для печати дерева. Формирование дерева //построение дерева поиска Point* first(int d)//формирование первого элемента дерева { Point* p=new Point; p->key=d; p->left=0; p->right=0; return p; } //добавление элемента d в дерево поиска Point* Add(Point*root,int d) { Point*p=root;//корень дерева Point*r; //флаг для проверки существования элемента d в дереве bool ok=false; while(p&&!ok) { r=p; if(d==p->key)ok=true;//элемент уже существует else if(d<p->key)p=p->left;//пойти в левое поддерево else p=p->right;//пойти в правое поддерево } if(ok) return p;//найдено, не добавляем //создаем узел Point* New_point=new Point();//выделили память New_point->key=d; New_point->left=0; New_point->right=0; // если d<r->key, то добавляем его в левое поддерево if(d<r->key)r->left=New_point; // если d>r->key, то добавляем его в правое поддерево else r->right =New_point; return New_point; } //построение идеально сбалансированного дерева point* Tree(int n,point* p) { point*r; int nl,nr; if(n==0){p=NULL;return p;}
nl=n/2; nr=n-nl-1; r=new point; cout<<"?"; cin>>r->data; r->left=Tree(nl,r->left); r->right=Tree(nr,r->right); p=r; return p; }
Постановка задачи
Варианты
Методические указания 1. Описания структур для формирования списков/деревьев, а также функции для их обработки сохранить в библиотечном файле с расширением .h (например, point.h). Функцию main() сохранить в файле с расширением .cpp. Библиотечный файл подключить с помощью директивы #include “имя_файла.h”. 2. Для выделения памяти под информационные поля типа char* использовать операцию new, для удаления из памяти – операцию delete. 3. Для формирования элементов списков/дерева написать отдельные функции. 4. Для формирования списков/дерева, удаления добавления элементов, поиска заданных элементов написать отдельные функции. 5. В функции main() должны быть размещены только описания переменных и обращения к соответствующим функциям. 6. Если в списке/дереве отсутствуют элементы, соответствующие критерию поиска (например, при удалении элемента с номером k, k больше, чем количество элементов в списке), должно быть выведено сообщение о том, что требуемые элементы не найдены. 7. Интерфейс реализовать с помощью текстового меню.
Содержание отчета
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (687)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |