大数据结构-实验8查找地算法

8.1 实现顺序查找的算法一，实验目的1.熟悉掌握各种查找方法，深刻理解各种查找算法及其执行的过程；2.学会分析各种查找算法的性能。

二，实验内容8.1 实现顺序查找的算法编写一个程序，输出在顺序表{3,6,2,10,1,8,5,7,4,9}中采用顺序查找法查找关键字5的结果。

8.2 实现折半查找算法编写一个程序，输出在顺序表{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}中采用折半查找方法查找关键字9的结果。

要求：（1）用非递归方法；（2）用递归方法。

8.3 实现二叉排序树的基本运算编写一个程序实现二叉排序树的基本运算，并在此基础上完成如下功能：（1）由{4,9,0,1,8，6,3,5,2,7}创建一个二叉排序树bt；（2）判断bt是否为一棵二叉排序树（提示：在遍历过程中检查是否符合二叉排序树定义）；（3）采用非递归方法查找关键字为6的结点，并输出其查找路径（提示：查找过程中保留经过的结点信息，找到后顺序输出之）。

8.4 实现哈希表的相关运算编写一个程序，实现哈希表的相关运算，并在此基础上完成如下功能：（1）建立{16,74,60,43,54,90,46,31,29,88,77}哈希表A[0…12]，哈希函数为H(k)=key % 11，并采用线性探测法解决冲突。

输出哈希表；（2）在上述哈希表中查找关键字为29的记录；（3）在上述哈希表中删除关键字为77的记录，再将其插入，然后输出哈希表。

要求：输出格式哈希地址：0 1 2 (12)关键字值：……………………三，源代码及结果截图8.1//实现顺序查找的算法#include <stdio.h>#define MAXL 100 //定义表中最多记录个数typedef int KeyType;typedef int InfoType;typedef struct{KeyType key; //KeyType为关键字的数据类型InfoType data; //其他数据} NodeType;typedef NodeType SeqList[MAXL]; //顺序表类型int Search(SeqList R,int n,KeyType k) //顺序查找算法{int i=0;while (i<n && R[i].key!=k){printf("%d ",R[i].key);i++; //从表头往后找}if (i>=n)return -1;else{printf("%d",R[i].key);return i;}}void main(){SeqList R;int n=10;KeyType k=5;InfoType a[]={3,6,2,10,1,8,5,7,4,9};int i;for (i=0;i<n;i++) //建立顺序表R[i].key=a[i];printf("查找结果：\n");if ((i=Search(R,n,k))!=-1)printf("\n元素%d的位置是:%d",k,i);elseprintf("\n元素%d不在表中\n",k);printf("\n");}8.2//实现折半查找算法#include <stdio.h>#define MAXL 100 //定义表中最多记录个数typedef int KeyType;typedef char InfoType[10];typedef struct{KeyType key; //KeyType为关键字的数据类型InfoType data; //其他数据} NodeType;typedef NodeType SeqList[MAXL]; //顺序表类型int BinSearch1(SeqList R,int n,KeyType k) //非递归二分查找算法{int low=0,high=n-1,mid,count=0;while (low<=high){mid=(low+high)/2;printf("第%d次查找:在[%d,%d]中查找到元素R[%d]:%d\n",++count,low,high,mid,R[mid].key);if (R[mid].key==k) //查找成功返回return mid;if (R[mid].key>k) //继续在R[low..mid-1]中查找high=mid-1;elselow=mid+1; //继续在R[mid+1..high]中查找}return -1;}int BinSearch2(SeqList R,KeyType k,int low,int high,int count) //递归二分查找算法{int mid;if(low<=high){mid=(low+high)/2;printf("第%d次查找:在[%d,%d]中查找到元素R[%d]:%d\n",++count,low,high,mid,R[mid].key);if (R[mid].key==k) //查找成功返回return mid;else if (R[mid].key>k) //继续在R[low..mid-1]中查找BinSearch2(R, k,low,mid-1,count);elseBinSearch2(R, k,mid+1,high,count); //继续在R[mid+1..high]中查找}else return -1;}void main(){SeqList R;KeyType k=9;int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},i,n=10;for (i=0;i<n;i++) //建立顺序表R[i].key=a[i];printf("用非递归方法:\n");if ((i=BinSearch1(R,n,k))!=-1)printf("元素%d的位置是%d\n",k,i);elseprintf("元素%d不在表中\n",k);printf("用递归方法:\n");if ((i=BinSearch2(R,k,0,9,0))!=-1)printf("元素%d的位置是%d\n",k,i);elseprintf("元素%d不在表中\n",k);}8.3//实现二叉排序树的基本运算#include<stdio.h> //EOF,NULL#include<stdlib.h> //atoi( )#include<iostream.h> //cout,cin typedef int Status;typedef struct BTNode{int key;struct BTNode *lchild;struct BTNode *rchild;}BTNode;//定义二叉排序树插入结点的算法int BSTInsert(BTNode *&T,int k) {if(T==NULL){T=(BTNode *)malloc(sizeof(BTNode));T->lchild=T->rchild=NULL;T->key=k;return 1;}else{if(k==T->key)return 0;else if(k<T->key)return BSTInsert(T->lchild, k);elsereturn BSTInsert(T->rchild, k);}}//定义二叉排序树的创建算法BTNode *createBST(int k[],int n){BTNode *T;T=NULL;for(int i=0;i<=n-1;i++){BSTInsert(T,k[i]);}return T;}//判断是否为二叉排序树Status Judge(BTNode *&T){if(T==NULL)return 1;else if((T>T->lchild)&&(T<T->rchild)) {Judge(T->lchild);Judge(T->rchild);}else return 0;}//定义二叉排序树的查找算法BTNode *BSTSearch(BTNode *&T,int k) {if(T==NULL)return NULL;else{ printf("%d ",T->key);if(T->key==k)return T;else if(k<T->key){return BSTSearch(T->lchild, k);}else{return BSTSearch(T->rchild, k);}}}void main(){int a[50]={4,9,0,1,8,6,3,5,2,7};BTNode *bt=createBST(a,10);if(Judge(bt)==0) cout<<"bt不是二叉排序树"<<endl;else cout<<"bt是二叉排序树"<<endl;cout<<"查找关键字6的查找路径:"<<endl;BTNode *t=BSTSearch(bt,6);cout<<endl;}8.4//实现哈希表的相关运算#include <stdio.h>#define MaxSize 100 //定义最大哈希表长度#define NULLKEY 0 //定义空关键字值#define DELKEY -1 //定义被删关键字值typedef int KeyType; //关键字类型typedef char * InfoType; //其他数据类型typedef struct{KeyType key; //关键字域InfoType data; //其他数据域int count; //探查次数域} HashTable[MaxSize]; //哈希表类型void InsertHT(HashTable ha,int *n,KeyType k,int p) //将关键字k插入到哈希表中{int i,adr;adr=k % p;if (ha[adr].key==NULLKEY || ha[adr].key==DELKEY) //x[j]可以直接放在哈希表中{ha[adr].key=k;ha[adr].count=1;}else //发生冲突时采用线性探查法解决冲突{i=1; //i记录x[j]发生冲突的次数do{adr=(adr+1) % p;i++;} while (ha[adr].key!=NULLKEY && ha[adr].key!=DELKEY);ha[adr].key=k;ha[adr].count=i;}n++;}void CreateHT(HashTable ha,KeyType x[],int n,int m,int p) //创建哈希表{int i,n1=0;for (i=0;i<m;i++) //哈希表置初值{ha[i].key=NULLKEY;ha[i].count=0;}for (i=0;i<n;i++)InsertHT(ha,&n1,x[i],p);}int SearchHT(HashTable ha,int p,KeyType k) //在哈希表中查找关键字k {int i=0,adr;adr=k % p;while (ha[adr].key!=NULLKEY && ha[adr].key!=k){i++; //采用线性探查法找下一个地址adr=(adr+1) % p;}if (ha[adr].key==k) //查找成功return adr;else //查找失败return -1;}int DeleteHT(HashTable ha,int p,int k,int *n) //删除哈希表中关键字k {int adr;adr=SearchHT(ha,p,k);if (adr!=-1) //在哈希表中找到该关键字{ha[adr].key=DELKEY;n--; //哈希表长度减1return 1;}else //在哈希表中未找到该关键字return 0;}void DispHT(HashTable ha,int n,int m) //输出哈希表{float avg=0;int i;printf(" 哈希表地址:\t");for (i=0;i<m;i++)printf(" %3d",i);printf(" \n");printf(" 哈希表关键字:\t");for (i=0;i<m;i++)if (ha[i].key==NULLKEY || ha[i].key==DELKEY) printf(" "); //输出3个空格elseprintf(" %3d",ha[i].key);printf(" \n");printf(" 搜索次数:\t");for (i=0;i<m;i++)if (ha[i].key==NULLKEY || ha[i].key==DELKEY) printf(" "); //输出3个空格elseprintf(" %3d",ha[i].count);printf(" \n");for (i=0;i<m;i++)if (ha[i].key!=NULLKEY && ha[i].key!=DELKEY) avg=avg+ha[i].count;avg=avg/n;printf(" 平均搜索长度ASL(%d)=%g\n",n,avg);}void main(){int x[]={16,74,60,43,54,90,46,31,29,88,77};int n=11,m=13,p=13,i,k=29;HashTable ha;CreateHT(ha,x,n,m,p);printf("\n");DispHT(ha,n,m);printf(" 查找关键字29:\n");i=SearchHT(ha,p,k);if (i!=-1)printf(" ha[%d].key=%d\n",i,k);elseprintf(" 未找到%d\n",k);k=77;printf(" 删除关键字%d\n",k);DeleteHT(ha,p,k,&n);DispHT(ha,n,m);i=SearchHT(ha,p,k);if (i!=-1)printf(" ha[%d].key=%d\n",i,k);elseprintf(" 未找到%d\n",k);printf(" 插入关键字%d\n",k);InsertHT(ha,&n,k,p);DispHT(ha,n,m);printf("\n");}四，实验小结1、通过本次实验，加深了我对查找表的认识。