数据结构 查找 静态查找表算法 折半查找 二叉排序树查找算法 实验报告

实验内容：
基本内容：
算法1：采用顺序存储结构创建静态查找表，对查找表进行顺序查找和改进的顺序查找，并对其查找效率进行比较；
算法2：采用顺序存储结构创建静态查找表——有序表，对有序表进行二分查找；
选作内容：
编程实现按二叉排序树算法进行查找。

静态查找表算法（未改进）：
代码：

#include
#include
#define MAXSIZE 100

typedef int keytype;
typedef struct
{  keytype key;
   int info;
}ElemType;

typedef  struct 
{  ElemType  elem[MAXSIZE];
   int  length;
}Sstable;
 
int Search_Seq(Sstable ST,keytype key)
{
	int i=1;
	while(i<=ST.length)
	{
		if(key==ST.elem[i].key)
		{
			return i;
		}
		i++;
	}
}
 
void Create(Sstable &ST,int n)
{
	int i;
	printf("输入元素："); 
	for(i=1;i<=n;i++)
	scanf("%d",&ST.elem[i].key);
} 
 
int main()
{
	Sstable ST;
	keytype key;
	int i;
	printf("输入长度：");
	scanf("%d",&ST.length);
	Create(ST,ST.length);
	while(1)
	{
	printf("输入要查找的元素：");
	scanf("%d",&key);
	i=Search_Seq(ST,key);
	if(i) 
	printf("元素位置在：%d\n",i);
	else  
	printf("元素不存在\n");		
	}
} 

运行结果：

静态查找表算法（改进）：
代码：

#include
#include
#define MAXSIZE 100

typedef int keytype;
typedef struct
{  keytype key;
   int info;
}ElemType;

typedef  struct 
{  ElemType  elem[MAXSIZE];
   int  length;
}Sstable;
 
int Search_Seq(Sstable ST,keytype key)
{
	int i=ST.length;
	ST.elem[0].key=key;
	while(i>=0)
	{
		if(key==ST.elem[i].key)
		{
			return i;
		}
		i--;
	}
}
 
void Create(Sstable &ST,int n)
{
	int i;
	printf("输入元素："); 
	for(i=1;i<=n;i++)
	scanf("%d",&ST.elem[i].key);
} 
 
int main()
{
	Sstable ST;
	keytype key;
	int i;
	printf("输入长度：");
	scanf("%d",&ST.length);
	Create(ST,ST.length);
	while(1)
	{
	printf("输入要查找的元素：");
	scanf("%d",&key);
	i=Search_Seq(ST,key);
	if(i) 
	printf("元素位置在%d\n",i);
	else  
	printf("元素不存在\n");		
	}
} 

运行结果：

折半查找：
代码：

#include
#include
#define MAXSIZE 100

typedef int keytype;
typedef struct
{  keytype key;
   int info;
}ElemType;

typedef  struct 
{  ElemType  elem[MAXSIZE];
   int  length;
}Sstable;

int Search_Bin(Sstable ST,keytype key)
{
	int low,high,mid;
	low=1;high=ST.length;
	while(low<=high)
	{
		mid=(low+high)/2;
		if(key==ST.elem[mid].key) return mid;
		else if(key<ST.elem[mid].key) high=mid-1;
		else low=mid+1;
	}
	return 0;
}

void Create(Sstable &ST,int n)
{
	int i;
	printf("输入元素："); 
	for(i=1;i<=n;i++)
	scanf("%d",&ST.elem[i].key);
} 
 
int main()
{
	Sstable ST;
	keytype key;
	int i;
	printf("输入长度：");
	scanf("%d",&ST.length);
	Create(ST,ST.length);
	while(1)
	{
	printf("输入要查找的元素：");
	scanf("%d",&key);
	i=Search_Bin(ST,key);
	if(i) 
	printf("元素位置在：%d\n",i);
	else  
	printf("元素不存在\n");		
	}
} 

运行结果：

选做（二叉排序树查找）：

#include 
#include
#define OVERFLOW -2
#define OK 1
#define TRUE 1
#define ERROR 0
#define FALSE 0
#define EQ(a,b) ((a)==(b))
#define LT(a,b) ((a)<(b))
#define LQ(a,b) ((a)<=(b))

typedef int Status;

typedef struct Volunteer {
	int key;
	char name[15];
	char phoneNo[11];
}ElemType;

typedef struct BiNode{
	ElemType data;
	struct BiNode *lchild,*rchild;
}BiNode, *BiTree;

Status SearchBST(BiTree T,int key,BiTree f,BiTree &p)
{
	if(!T)
	{
		p=f;
		return FALSE;
	}
	else if(EQ(key,T->data.key))
	{
		p=T;
		return TRUE;
	}
	else if LT(key,T->data.key)
	{
		return SearchBST(T->lchild,key,T,p);
	}
	else
	    return SearchBST(T->rchild,key,T,p);
}

Status InsertBST(BiTree &T,ElemType e)
{
	BiTree s,p;
	if(!SearchBST(T,e.key,NULL,p))
	{
		if(!(s=(BiTree)malloc(sizeof(BiNode))))
		exit(OVERFLOW);
		s->data=e;
		s->lchild=s->rchild=NULL;
		if(!p)
		{
			T=s;
		}
		else if LT(e.key,p->data.key)
		{
			p->lchild=s;
		}
		else 
		{
			p->rchild=s;
		}
		return TRUE;
	}
	else
	return FALSE;
 } 
Status Delete(BiTree &p)
{
	BiTree q,s;
	if(!p->rchild)
	{
		q=p;
		p=p->lchild;
		free(q);
	}
	else if(!p->lchild)
	{
		q=p;
		p=p->rchild;
		free(q);
	}
	else
	{
		q=p;
		s=p->lchild;
		while(s->rchild)
		{
			q=s;
			s=s->rchild;
		}
		p->data=s->data;
		if(q!=p)
		{
			q->rchild=s->lchild;
		}
		else
		{
			q->lchild=s->lchild;
		}
		free(s);
		return TRUE;
	} 
}

Status DeleteBST(BiTree &T,int key)
{
	if(!T)
	{
		return ERROR;
	}
	else 
	{
		if(EQ(key,T->data.key))
		{
			Delete(T);
		}
		else if(LT(key,T->data.key))
		{
			return DeleteBST(T->lchild,key);
		}
		else
		{
			return DeleteBST(T->rchild,key);
		}
	}
}

void InOrderTraverse(BiTree T)
{
	if(T)
	{
		InOrderTraverse(T->lchild);
		printf("%d\t%s\t%s\n",T->data.key,T->data.name,T->data.phoneNo);
		InOrderTraverse(T->rchild);
	}
}

void showmenu()
{
	printf("******欢迎进入志愿者信息管理系统******\n");
	printf("*            1:我要报名              *\n");
	printf("*          2:我要取消报名            *\n");
	printf("*  3:我想知道关心的同伴是否也报名了  *\n");
	printf("*       4:看看全部的报名信息         *\n");
	printf("*            5:退出系统              *\n");
	printf("*     请选择你所要执行的操作（1-5）  *\n");
	printf("**************************************\n");
}
int main()
{
	BiTree T=NULL,p=NULL;
	ElemType e;
	int no,flag,st;
	while(1)
	{
		showmenu();
		scanf("%d",&flag);
		switch(flag)
		{
			case 1:printf("请输入你的学号，姓名和联系方式，用空格隔开！\n");
			       printf("\n");
			       scanf("%d%s%s",&e.key,e.name,e.phoneNo);
			       InsertBST(T,e);
			       printf("\n");
			       printf("报名成功，你是一个有爱心的同学，为你点赞！\n");
			       printf("\n");
			       break;
			case 2:if(!T)
			       {
			       		printf("请先报名，再操作！\n");
			       		break;
				   }
				   printf("请输入你的学号： ");
				   scanf("%d",&no);
				   DeleteBST(T,no);
				   printf("\n");
				   printf("你的报名信息已删除，不过欢迎你随时加入我们志愿者团队哦！\n");
				   printf("\n");
				   break;
		    case 3:if(!T)
				{
				printf("二叉排序树还未建立，请先建立后再操作！\n");
				break;
				}
				printf("请输入你关心的同伴的学号：");
				scanf("%d",&no);
				st=SearchBST(T,no,NULL,p);
				if(st)
				{
					printf("\n");
					printf("你关心的同学已经报名，快来报名加入我们的志愿者活动吧！\n");
					printf("\n");
				}
				else
				{
					printf("\n");
					printf("你关心的同伴还未报名，快邀请同伴一起加入我们的志愿队伍吧！\n");
					printf("\n");
				}
				break;
			 
			 case 4:printf("已报名的志愿者信息为：\n");
			        printf("\n");
			        InOrderTraverse(T);
			        printf("\n");
			        break;
			 case 5:exit (0);
			 default :printf("输入非法，请输入数字1-5！\n");
			 fflush(stdin);
		}
	}
}