TYUT数据结构课设

- 以学习为目的，仅供参考

1. 字符串和堆栈

【问题描述】

编写一个程序，检查字符串是否包含正确嵌套和平衡的圆括号、 方括号和花括号。

【基本要求】

运行程序时，输入一个包含圆括号、方括号和花括号的字符串，分析其中的圆括号、 方括号和花括号是否正确嵌套和平衡。如果字符串是平衡的， 程序将不输出任何内容， 并以EXIT_SUCCESS状态退出。其他情况，将输出一条错误消息，并以失败状态退出。

在扫描字符串遇到(、[或{时， 将该该括号入栈； 遇到)、]或}时， 将从栈中弹出顶 部括号，并检查它是否与字符串中遇到的右括号匹配；如果括号不匹配，或者栈为空， 程序将输出不匹配的括号和遇到的不匹配的括号的索引；如果扫描字符串结束时，栈不 为空， 输出信息： open:对应右括号列表。如表1-1所示。

输入	输出
)	0:)
([)]	2:)
([{	open:}])

代码 

#include 
using namespace std;
#define MAXN 2000
char s[MAXN];
char stk[MAXN];
int top = 0;
int main()
{
    scanf("%s",s);

    for(int i = 0; i < strlen(s); i++){
        if(s[i] == '('){ stk[top++] = '('; }
        if(s[i] == '['){ stk[top++] = '['; }
        if(s[i] == '{'){ stk[top++] = '{'; }
        if(s[i] == ')'){
            if (top-1 >= 0 && stk[top-1] == '(' ){ top--; continue; }
            else{
                cout <= 0 && stk[top-1] == '[' ){ top--; continue; }
            else{
                cout <= 0 && stk[top-1] == '{' ){ top--; continue; }
            else{
                cout <= 0; i--){
            if (stk[i] == '(') cout <<')';
            if (stk[i] == '[') cout <<']';
            if (stk[i] == '{') cout <<'}';
        }
        return EXIT_FAILURE;
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

2. 有序链表的维护

2.1 【问题描述】

编写一个程序， 根据从标准输入接收的指令来维护和操作排序的链表。链表是按顺 序维护的，这意味着链表中的数据在每次操作后都以递增的数字顺序存储。

请注意， 在创建新节点时， 需要使用malloc为它们分配空间； 一旦不再需要任何已

分配的空间，就应该使用free将其释放。还要注意， 链表不包含重复的值。

2.2 【基本要求】

链表支持两种操作指令。

插入n：向链表中添加一个整数n。如果链表中已经存在n，则它什么也不做。 指令 格式是一个i后跟一个空格和一个整数n。

删除n：从链表中删除一个整数n。如果链表中不存在n，它什么也不做。 指令格式 是d后跟一个空格和一个整数n。

在每个命令之后， 程序将输出链表的长度，然后是链表的内容， 按照从第一个(最 小)到最后一个(最大)的顺序。

输入格式：输入的每一行都包含一条指令。每行都以一个字母(或者是“i”或者是 “d”)开头，后跟一个空格， 然后是一个整数。以“i”开头的一行表示该整数应该插 入链表中。以 “d”开头的一行表示应从链表中删除该整数。输入i和d以外的字符程序 结束运行。

输出格式：执行每个指令后， 程序将输出一行文本， 其中包含链表的长度、一个冒 号以及按顺序排列的链表元素，所有内容都用空格分隔。

代码

#include
using namespace std;
typedef struct node{
    int data;
    struct node *nxt;
}node;

typedef node *linklist;
int cnt;

void init(linklist &l){
    l = (linklist)malloc(sizeof(linklist));
    if(!l){
        puts("initial fail");
        exit(0);
    }
    l->data = 0;
    l->nxt = NULL;
}

void insert(linklist &l,int data){
    linklist p,x;
    p = l;
    while(p->nxt != NULL){
        if(p->data <= data && p->nxt->data >= data)
            break;
        p = p->nxt;
    }
    x = (linklist)malloc(sizeof(linklist));
    x->data = data;
    x->nxt = p->nxt;
    p->nxt = x;
    cnt++;
}

void del(linklist &l,int data){
    linklist p, temp;
    int ans = 0;
    p = l;
    //寻找要删除的节点
    while(p->nxt != NULL){
        if(p->nxt->data == data){
            temp = p->nxt;
            ans = 1;
            break;
        }
        p = p->nxt;
    }
    //未找到
    if(p->nxt == NULL)
        return;
    //删除释放节点
    if (ans){
        p->nxt = p->nxt->nxt;
        free(temp);
        cnt--;
    }
}
        
int main(){
    linklist L;
    init(L);
    char op;
    int num;
    while(scanf("%c %d",&op, &num)!=EOF){
        getchar();
        if(op =='d') del(L,num);
        if(op =='i') insert(L,num);
        printf("%d:",cnt);
        linklist p = L;
        for(int i = 1; i <= cnt; i++){
            p = p->nxt;
            printf(" %d",p->data);
        }
        putchar('\n');
    }
    return 0;
}
/*
i 5
d 3
i 3
i 500
d 5
*/ 

3. 二叉查找树操作

3.1 【问题描述】

编写一个操纵二叉查找树的程序。它将从标准输入接收命令， 并将这些命令的响应 打印到标准输出。

二叉查找树是一棵二叉树， 它在内部节点存储整数值。特定节点的值大于存储在其

左侧子树中的每个值，小于存储在其右侧子树中的每个值。该树不包含重复值。

请注意， 在创建新节点时， 需要使用malloc为它们分配空间； 一旦不再需要任何已

分配的空间，就应该使用free将其释放。

3.2 【基本要求】

操纵二叉查找树的命令有4个:

插入n：向树中添加一个值，如果还没有的话，新节点将始终作为现有节点的子节 点或根节点添加，现有节点不会因为插入数据而改变或移动。如果n不存在，因此将被 插入，程序打印插入；否则，它将打印不插入。指令格式是一个i后跟一个十进制整数n。

搜索n：在树中搜索值n。如果n存在， 程序将打印存在；否则会打印缺席。 指令格 式是一个s后跟一个空格和一个整数n。

打印：空树(即空)被打印为空字符串。节点被打印为一个(，后跟左边的子树、该 节点的项、右边的子树和)，没有空格。 指令格式是一个p。例如， 对应于图3-1的输出 是((1)2((3(4))5(6)))

删除n：从树中删除一个值。 删除二叉树排序中的节点有几种策略。如果一个节点 没有子节点， 可以简单地删除它；也就是说， 指向它的指针可以更改为空指针。如果一 个节点有一个子节点， 它可以被那个子节点替换。如果一个节点有两个子节点， 其值将 被更改为其左子树中的最大元素，之前包含该值的节点将被删除。请注意， 正在删除的 值可能在根节点上。 指令格式是一个d后跟一个空格和一个整数n。

代码

#include
using namespace std;

typedef struct bnode{
	int data;
	struct bnode *lchild,*rchild;
}bnode;
typedef bnode *btree;
//递归打印路径 
void printbst(btree t){
	if(t == NULL)
		return;
	printf("(");
	printbst(t->lchild);
	printf("%d",t->data);
	printbst(t->rchild);
	printf(")");
}

int insert(btree t,btree fa,int data){
	if(t == NULL){
		btree x = (btree)malloc(sizeof(btree)); 
		x->lchild = NULL;
		x->rchild = NULL;
		x->data = data;
		if(data > fa->data) fa->rchild = x;
		else fa->lchild = x;
		return 1;
	}
	if(t->data==data) return 0;
	if(t->data>data) return insert(t->lchild,t,data);
	if(t->datarchild,t,data);
}

int search(btree t,int data){
	if(t == NULL) return 0;
	if(t->data == data) return 1;
	if(t->data > data) return search(t->lchild,data);
	if(t->data < data) return search(t->rchild,data);
}

void del(btree t,btree fa){
	//没有子节点 
	if(t->lchild == NULL && t->rchild == NULL){
		free(t);
		if(fa->data > t->data) fa->lchild = NULL;
		else fa->rchild = NULL;
	}
	//子节点只有一个 
	else if(t->lchild == NULL){
		if(fa->data > t->data){
			fa->lchild = t->rchild;
			free(t);
		}
		else{
			fa->rchild = t->rchild;
			free(t);
		}
	}
	else if(t->rchild == NULL){
		if(fa->data > t->data){
			fa->lchild = t->lchild;
			free(t);
		}
		else{
			fa->rchild = t->lchild;
			free(t);
		}
	}
	//子节点都在，将子树中最大的元素变为根节点 
	else{
		btree p = t;
		while(p->rchild != NULL)	p = p->rchild;
		p->rchild = t->rchild;
		p->lchild = t->lchild;
		if(fa->data > t->data){
			fa->lchild = p;
			free(t);
		}
		else{
			fa->rchild = p;
			free(t);
		}
	}
}
//寻找要删除的节点 
int delsearch(btree t,btree fa,int data){
	if(t == NULL)
		return 0;
	 if(t->data == data)
	 	del(t,fa);
	if(t->data > data) return delsearch(t->lchild,t,data);
	if(t->data < data) return delsearch(t->rchild,t,data);
}

int main(){
	char op;
	int num;
	btree t = NULL;
	while(scanf("%c",&op) != EOF){
		if(op == 'p'){
			printbst(t);
			putchar('\n');
			getchar();
			continue;
		}
		scanf("%d",&num);
		if(op == 'i'){
			if(t == NULL){
				t = (btree)malloc(sizeof(btree)); 
				t->lchild = NULL;
				t->rchild = NULL;
				t->data = num;
				puts("inserted");
				getchar();
				continue;
			}
			if(insert(t,NULL,num))
				puts("inserted");
			else
				puts("not inserted");
		}
		if(op == 's'){
			if(search(t,num))
				puts("present");
			else
				puts("absent");
		}
		if(op == 'd'){
			if(delsearch(t,NULL,num))
				puts("deleted");
			else
				puts("not deleted");
		}
		getchar();
	}
	return 0;
}
/*
i 50
i 70
i 25
i 70
i 55
d 55
p
s 55
s 60
p
*/