DS博客作业--07查找

DS博客作业--07查找

1.本周学习总结（0--2分）

1.思维导图

2.谈谈你对查找运算的认识及学习体会。

      查找一章所学习的算法方法比较多，刚开始做课堂派时理解了，但现在上完后，各种算法放在一起就会混乱，然后就不懂，就得翻书看看了。还有就是关于它的算法我理解了之后吧，不看书写代码又写不出来。但是我觉得这章画图之类的挺好玩的。不过在画图还是需要仔细小心，会容易出错。

2.PTA实验作业（6分）

本周要求挑3道题目写设计思路、调试过程。设计思路用伪代码描述。题目选做要求：
原则上题目选择越难，代码量越大分值越高。

2.1.题目1：6-1 二叉搜索树的操作集 (30 分)

本题要求实现给定二叉搜索树的5种常用操作。
函数接口定义：
BinTree Insert( BinTree BST, ElementType X );
BinTree Delete( BinTree BST, ElementType X );
Position Find( BinTree BST, ElementType X );
Position FindMin( BinTree BST );
Position FindMax( BinTree BST );
其中BinTree结构定义如下：
typedef struct TNode *Position;
typedef Position BinTree;
struct TNode{
    ElementType Data;
    BinTree Left;
    BinTree Right;
};
函数Insert将X插入二叉搜索树BST并返回结果树的根结点指针；
函数Delete将X从二叉搜索树BST中删除，并返回结果树的根结点指针；如果X不在树中，则打印一行Not Found并返回原树的根结点指针；
函数Find在二叉搜索树BST中找到X，返回该结点的指针；如果找不到则返回空指针；
函数FindMin返回二叉搜索树BST中最小元结点的指针；
函数FindMax返回二叉搜索树BST中最大元结点的指针。

2.1.1设计思路（伪代码）

伪代码尽量文字描述，请用下面markdown符号渲染。如：
  定义变量i表示XXXXX
  for i=0 to n-1
      a[i]执行运算等等。
  end for
** 设计思路、伪代码要用```符号渲染 **

BinTree Insert( BinTree BST, ElementType X )
{
    if(BST==NULL)   //判断树是否空；
     {
        BST= (BinTree )malloc(sizeof (BinTree));  //若树空，创建一个新结点，且树根为X，左右孩子为空； 
     } 
     else if(XData)  //X小于根结点；
     {
         //递归，在左子树中找插入位置； 
     }
     else   //X大于根结点； 
     {
        //递归，在右子树中找插入位置；
     } 
    return BST;  //返回根结点； 
} 
BinTree Delete( BinTree BST, ElementType X )
{
    if(BST==NULL)     //空树删除失败，输出Not Found； 
    {
        printf("Not Found\n");
        return 0;
    }
    else
    {
        if(X==BST->Data )      //找到要删除的结点； 
        {
             BinTree p;  //申请新结点；
             if(BST->Right  ==NULL)    //该树只有左孩子，无右孩子； 
                {
                     p=BST;    //把树赋给p; 
                     BST=BST->Left ;   //把树的左孩子赋给树； 
                     free(p);   //释放（删除）根结点； 
                } 
                else if(BST->Left ==NULL)   //该树只有右孩子，无左孩子； 
               {
                    //把树赋给p;
                    //把树的右孩子赋给树；
                    //释放（删除）根结点； 
                } 
                else   //该有左右孩子； 
               {
                    BinTree r;     //申请新结点；
                    r= FindMax(BST->Left);  //调用FindMax()函数，找出左子树中最大结点数，并赋给r;
                    BST->Data = r->Data;    //把树r的根赋给BST； 
                    BST->Left = Delete(BST->Left, r->Data);   //调用删除函数Delete(); 
                }
                return BST; //返回树结点； 
        }
        else if(XData )  //X比树根结点小； 
        {
            BST->Left = Delete(BST->Left ,X);  //递归在左子树中删除为X的结点； 
        }
        else
        {
            //递归在右子树中删除为X的结点；
        }   
     } 
} 
Position Find( BinTree BST, ElementType X )
{
    if(BST==NULL||BST->Data ==X)    //树BST空或找到X；返回BST； 
    {
        return BST;
    }
    if(XData )   //X比根结点小； 
    {
        return Find(BST->Left ,X);   //在左子树中递归查找； 
    }
    else 
    {
        //在左子树中递归查找；
    }   
}
Position FindMin( BinTree BST )
{
    if(BST!=NULL)   //判断树是否空； 
    {
        while(BST->Left !=NULL)   //最小结点在根结点的最左下结点； 
       {
           BST=BST->Left ; //把树的左子树赋给树BST； 
        }
    }
    return BST;   //返回BST； 
}
Position FindMax( BinTree BST )
{ 
    if(BST!=NULL)    //判断树是否空；
    {
        while(BST->Right !=NULL)   //最大结点在根结点的最右下结点；
        { 
    
         }
    }
    return BST;   //返回BST；
}

2.1.2代码截图（注意，截图，截图，截图。不要粘贴博客上。）

2.1.3本题PTA提交列表说明。

PTA提交列表中的每个错误详细说明为什么及如何解决。

• Q1:编译错误
• A1:应该把Delete()函数的最后弄成递归口，而不应该直接return.
• Q2:答案错误
• A2:在查找最大最小时的树的变化，比根大在右子树，比根小在左子树。

2.2 题目2：6-2 是否二叉搜索树 (25 分)

函数IsBST须判断给定的T是否二叉搜索树，即满足如下定义的二叉树：
定义：一个二叉搜索树是一棵二叉树，它可以为空。如果不为空，它将满足以下性质：
非空左子树的所有键值小于其根结点的键值。
非空右子树的所有键值大于其根结点的键值。
左、右子树都是二叉搜索树。
如果T是二叉搜索树，则函数返回true，否则返回false。

2.2.1设计思路（伪代码）

int a[100]; 定义一个数组a和i并初值为0;
int i = 0;
bool IsBST()
{
    if(树是否空)
    {
        调用IsBST()函数，用左子树递归; 
        把树根结点的值赋给数组a;
        调用IsBST()函数，用右子树递归;  
    } 
    for( 一层循环)
    {
        if(比较a[j-1]和 a[j]的大小关系)
        {
            如果a[j-1]大于等于a[j]，返回false; 
         } 
         
    } 
    返回true; 
}

2.2.2代码截图（注意，截图，截图，截图。不要粘贴博客上。）

2.2.3本题PTA提交列表说明。

PTA提交列表中的每个错误详细说明为什么及如何解决。

• Q1:编译错误。
• A1:在if判断树是否空里面对左子树和右子树的语法使用的不清晰，增加了没有必要的语句。

2.3 题目3：6-3 二叉搜索树中的最近公共祖先 (25 分)

在一棵树T中两个结点u和v的最近公共祖先(LCA)，是树中以u和v为其后代的深度最大的那个结点。现给定某二叉搜索树(BST)中任意两个结点，要求你找出它们的最近公共祖先。
函数接口定义：
int LCA( Tree T, int u, int v );
其中Tree的定义如下：
typedef struct TreeNode *Tree;
struct TreeNode {
    int   Key;
    Tree  Left;
    Tree  Right;
};
函数LCA须返回树T中两个结点u和v的最近公共祖先结点的键值。若u或v不在树中，则应返回ERROR。

2.3.1设计思路（伪代码）

int FindKey( )
{
   if(树空)
      返回ERROR;
   if(T->Key等于u)
   {
      返回1； 
    } 
    if(T->Key大于u)
    {
        返回FindKey(T->Left, u ) ，在左子树中找； 
    }
    else(T->Key小于u)
    {
        返回FindKey(T->Right, u ) ，在右子树中找； 
    }       
}
int LCA( )
{
    if(树空)
      返回ERROR;
    if(FindKey( T, u)&&FindKey( T, v))  //调用FindKey( )函数； 
    { 
      if(T->Key大于u和T->Key小于v或T->Key大于v&&T->Key小于u)
          返回 T->Key;
        else if(T->Key等于u或T->Key等于v)
           返回 T->Key;
        else if(T->Key大于u或T->Key大于v) 
           返回 LCA(  T->Left,   u,  v );     //调用LCA()函数，用左子树，u,v做参数； 
        else 
           return LCA(  T->Right,   u,  v );    //调用LCA()函数，用右子树，u,v做参数；
    }
    else
    {
        返回 ERROR; 
     } 
}

2.3.2代码截图（注意，截图，截图，截图。不要粘贴博客上。）

2.3.3本题PTA提交列表说明。

PTA提交列表中的每个错误详细说明为什么及如何解决。

• Q1:答案错误
• A1:在比较时，各种情况考虑不周全，缺少一种情况运行都是错误的。
• Q2:部分正确
• A2:T-key在和u，v比较时，比较的条件设的不理想，因为情况很多，不够仔细，条件就错误了。

3、阅读代码（-2--2分）

找一份和查找运算相关代码，谈谈你对这个代码认识体会。
考研题种关于查找、二叉搜索树内容。
ACM、PTA天梯赛、leecode面试刷题网站,找查找相关题目阅读分析。
请按照下面内容填写代码阅读内容。请未必认真完成，如果发现应付，没有介绍代码思路、体会等扣分。

3.1 题目：二叉树展开为链

• 介绍代码解决问题

给定一个二叉树，原地将它展开为链表。

例如，给定二叉树

    1
   / \
  2   5
 / \   \
3   4   6

将其展开为：

1
 \
  2
   \
    3
     \
      4
       \
        5
         \
          6

3.2 解题思路

     运用后序遍历和递归方法，递归返回值为当前节点的最后一个节点，然后再把返回的最后一个节点指向当前的右节点，当前的右节点指向左节点，置空左节点即可。 需特别注意没有处理空root的情况，所以进入函数时需要if(!root) return; recursive(root);

3.3 代码截图

3.4 学习体会

      NULL在C和C++中不等价，在C中习惯将NULL定义为void *指针值0，也可以定义为整型常数0。但在C++中，NULL被明确定义为整型常数0.如果C++还是使用使用void *的隐形式类型转换，则可能会带来语义二义性问题。nullptr初始化对象，能避免0指针的二义性问题。注意不能将nullptr赋给整型。