数据结构查找算法试验报告

1、数据结构实验报告实验第四章：实验：简单查找算法一.需求和规格说明：查找算法这里主要使用了顺序查找，折半查找，二叉排序树查找和哈希表查找四种方法。由于自己能力有限，本想实现其他算法，但没有实现。其中顺序查找相对比较简单，折半查找参考了书上的算法，二叉排序树查找由于有之前做二叉树的经验，因此实现的较为顺利，哈希表感觉做的并不成功，感觉还是应该可以进一步完善，应该说还有很大的改进余地。二.设计思想：开始的时候提示输入一组数据。并存入一维数组中，接下来调用一系列查找算法对其进行处理。顺序查找只是从头到尾进行遍历。二分查找则是先对数据进行排序，然后利用三个标志，分别指向最大，中间和最小数据，接下来根据待

2、查找数据和中间数据的比较不断移动标志，直至找到。二叉排序树则是先构造，构造部分花费最多的精力，比根节点数据大的结点放入根节点的右子树，比根节点数据小的放入根节点的左子树，其实完全可以利用递归实现，这里使用的循环来实现的，感觉这里可以尝试用递归。当二叉树建好后，中序遍历序列即为由小到大的有序序列，查找次数不会超过二叉树的深度。这里还使用了广义表输出二叉树，以使得更直观。哈希表则是利用给定的函数式建立索引，方便查找。三.设计表示：四.实现注释：其实查找排序这部分和前面的一些知识联系的比较紧密，例如顺序表的建立和实现，顺序表节点的排序，二叉树的生成和遍历，这里主要是中序遍历。应该说有些知识点较为熟悉

3、，但在实现的时候并不是那么顺利。在查找到数据的时候要想办法输出查找过程的相关信息，并统计。这里顺序查找和折半查找均使用了数组存储的顺序表，而二叉树则是采用了链表存储的树形结构。为了直观起见，在用户输入了数据后，分别输出已经生成的数组和树。折半查找由于只能查找有序表，因此在查找前先调用函数对数据进行了排序。在查找后对查找数据进行了统计。二叉排序树应该说由于有了之前二叉树的基础，并没有费太大力气，主要是在构造二叉树的时候，要对新加入的节点数据和跟数据进行比较，如果比根节点数据大则放在右子树里，如果比根节点数据小则放入左子树。建立了二叉树后，遍历和查找就很简单了。而哈希表，应该说自我感觉掌握的很不好

4、，程序主要借鉴了书上和ppt上的代码，但感觉输出还是有问题，接下来应该进一步学习哈希表的相关知识。其实原本还设计了其他几个查找和排序算法，但做到哈希表就感觉很困难了，因此没有继续往下做，而且程序还非常简陋，二叉树和哈希表的统计部分也比较薄弱，这也是接下来我要改进的地方。具体代码见源代码部分。5 .详细设计表示：6 .用户手册：程序运行后，用户首先要输入数据的个数。接下来输入一组数据并根据提示进行顺序查找，二分查找，二叉排序树查找和哈希表查找等操作，由于操作直接简单这里不再详述。7 .调试报告：应该说在调试这个程序的过程中自己发现了很多不足，这次实验让我学到了不少东西，但应该说这个程序可实现的功

5、能还是偏少，不太实用，接下来有待改进。8 .源代码清单和结果：#include<stdio.h>#defineLENGTH100#include<stdlib.h>#include<time.h>#defineINFMT"%d"#defineOUTFMT"%d"/*#defineNULL0L*/#defineBOOLint#defineTRUE1#defineFALSE0#defineLEN10000typedefintElemType;typedefstructBSTNode(ElemTypedata;structB

6、STNode*lchild,*rchild;BSTNode,*BSTree;typedefBSTreeBiTree;/*插入新节点*/voidInsert(BSTree*tree,ElemTypeitem)(BSTreenode=(BSTree)malloc(sizeof(BSTNode);node->data=item;node->lchild=node->rchild=NULL;if(!*tree)*tree=node;else(BSTreecursor=*tree;while(1)(if(item<cursor->data)(if(NULL=cursor-&

7、gt;lchild)(cursor->lchild=node;break;cursor=cursor->lchild;elseif(NULL=cursor->rchild)cursor->rchild=node;break;cursor=cursor->rchild;return;voidshowbitree(BiTreeT)/递归显示二叉树的广义表形式if(!T)printf("空)return;printf("%d”,T->data);/打印根节点if(T->lchild|T->rchild)putchar('(&

8、#39;);showbitree(T->lchild);/递归显示左子树putchar(',');showbitree(T->rchild);/递归显示右子树putchar(')');/*查找指定值*/BSTreeSearch(BSTreetree,ElemTypeitem)BSTreecursor=tree;while(cursor)(if(item=cursor->data)returncursor;elseif(item<cursor->data)cursor=cursor->lchild;elsecursor=curs

9、or->rchild;returnNULL;/*中缀遍历*/voidInorder(BSTreetree)(BSTreecursor=tree;if(cursor)(Inorder(cursor->lchild);printf(OUTFMT,cursor->data);Inorder(cursor->rchild);/*回收资源*/voidCleanup(BSTreetree)(BSTreecursor=tree,temp=NULL;if(cursor)(Cleanup(cursor->lchild);Cleanup(cursor->rchild);free

10、(cursor);voidsearchtree(BSTreeroot)(charchoice;printf("中序遍历的结果为:n");Inorder(root);printf("nn");ElemTypeitem;BSTreeret;/*二叉排序树的查找测试*/doprintf("n请输入查找数据：");scanf("%d",&item);getchar();printf("Searchingn");ret=Search(root,item);if(NULL=ret)printf(&q

11、uot;查找失败！");elseprintf("查找成功！");printf("n继续测试按y,退出按其它键。n");choice=getchar();while(choice='y'|choice='Y');Cleanup(root);searchhash(int*arr,intn)inta10;intb,i,j,c;j=1;for(i=0;i<9;i+)ai=0;printf("以下为哈希表输出n");for(i=0;i<n;i+)c=arri%7;A:if(ac=0)ac=a

12、rri;elsec=(c+1)%7;j+;ac+;gotoA;printf("n%d在哈希表的第d位，第d次放入哈希表n",arri,c,j);j=1;voidSequenceSearch(int*fp,intLength);voidSearch(int*fp,intlength);voidSort(int*fp,intlength);voidSequenceSearch(int*fp,intLength)intdata;printf("开始使用顺序查询.n请输入你想要查找的数据.n");scanf("%d",&data);f

13、or(inti=0;i<Length;i+)if(fpi=data)printf("经过d次查找，查找到数据%d.n",i+1,data);return;printf("经过d次查找，未能查找到数据%d.n",i,data);voidSearch(int*fp,intlength)intdata;printf("开始使用顺序查询.n请输入你想要查找的数据.n");scanf("%d",&data);printf("由于二分查找法要求数据是有序的，现在开始为数组排序.n");Sort

14、(fp,length);printf("数组现在已经是从小到大排列，下面将开始查找.n");intbottom,top,middle;bottom=0;top=length;inti=0;while(bottom<=top)middle=(bottom+top)/2;i+;if(fpmiddle卜data)bottom=middle+1;elseif(fpmiddle>data)top=middle-1;)else(printf("经过d次查找，查找到数据%d.n",i,data);return;)printf("经过d次查找，未能

15、查找到数据%d.n",i,data);)voidSort(int*fp,intlength)(printf("现在开始为数组排序，排列结果将是从小到大.n");inttemp;for(inti=0;i<length;i+)for(intj=0;j<length-i-1;j+)if(fpj>fpj+1)(temp=fpj;fpj=fpj+1;fpj+1=temp;)printf("排序完成!n下面输出排序后的数组：n");for(intk=0;k<length;k+)(printf("%5d",fpk)

16、;)printf("n");)structhashintkey;intsi;);structhashhlist11;inti,adr,sum,d;floataverage;voidchash(int*arr,intn)for(i=0;i<11;i+)hlisti.key=0;hlisti.si=0;for(i=0;i<n;i+)sum=0;adr=(3*arri)%11;d=adr;if(hlistadr.key=0)hlistadr.key=arri;hlistadr.si=1;elsedod=(d+(arri*7)%10+1)%11;sum=sum+1;wh

17、ile(hlistd.key!=0);hlistd.key=arri;hlistd.si=sum+1;)voiddhash(int*arr,intn)printf("哈希表显示为:");for(i=0;i<11;i+)printf("%4d",i);printf("n");printf("哈希表关键字:");for(i=0;i<11;i+)printf("%4d",hlisti.key);printf("n");printf("查找长度是:")

18、;for(i=0;i<11;i+)printf("%4d",hlisti.si);printf("n");average=0.0;for(i=0;i<11;i+)average=average+hlisti.si;average=average/n;printf("平均长度:asl(%d)=%fn",n,average);voidmain()intcount;intarrLENGTH;ElemTypeitem;charchoice;BSTreeroot=NULL,ret;/*必须赋予NULL值，否则出错*/BOOLfini

19、sh=FALSE;printf("请输入你的数据的个数：n");scanf("%d",&count);printf("请输入%d个数据n",count);for(inti=0;i<count;i+)scanf("%d",&arri);item=arri;if(-10000!=item)Insert(&root,item);printf("当前已经生成的数列：n");for(i=0;i<count;i+)printf("%d",arri);p

20、rintf("n当前已经生成的二叉树：n");showbitree(root);printf("nn");intchoise=0;doprintf("n1.使用顺序查询.n2.使用二分查找法查找.n3.利用二叉排序树查找.n4.利用哈希表查找.n5.退出n");scanf("%d",&choise);if(choise=1)SequenceSearch(arr,count);elseif(choise=2)Search(arr,count);elseif(choise=3)searchtree(root);

21、elseif(choise=4)chash(arr,count);dhash(arr,count);elseif(choise=5)break;while(choise=1|choise=2|choise=3|choise=4|choise=5);输出和结果：当程序开始运行时，显示如下:数据结构实磬、查找一综合2tDcbug查找一综合2.eze情输入你的数据的个数;当用户输入10并再次输入数据3214765098后，输出结果如下:数据结构卖会1查找_综合八Debu式查找综合2.exe箱输入你的数据的不数二-请输入10个数据3214765098当前已经生成的数列：；>2147651398当前已经生成的二叉树：3<241日空，空），4空空八"8,空）找浅香查询找查查藁反殳希顺二二哈用用用使使建i2345L当用户输入1,在输入9后，输出结果如下:cFC数据结构实磬1查找一综合2Dcbu八查投综合2.豆广请输入18个数据321476