【PTA数据结构 | C语言版】树种统计

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题目

随着卫星成像技术的应用，自然资源研究机构可以识别每一棵树的种类。请编写程序帮助研究人员统计每种树的数量，计算每种树占总数的百分比。

输入格式:
输入首先给出正整数 n（≤10^5），随后 n 行，每行给出卫星观测到的一棵树的种类名称。种类名称由不超过 30 个英文字母和空格组成（大小写有区分）。

输出格式:
按字典序递增输出各种树的种类名称及其所占总数的百分比，其间以空格分隔，保留小数点后 4 位。

输入样例:
29
Red Alder
Ash
Aspen
Basswood
Ash
Beech
Yellow Birch
Ash
Cherry
Cottonwood
Ash
Cypress
Red Elm
Gum
Hackberry
White Oak
Hickory
Pecan
Hard Maple
White Oak
Soft Maple
Red Oak
Red Oak
White Oak
Poplan
Sassafras
Sycamore
Black Walnut
Willow

输出样例:
Ash 13.7931%
Aspen 3.4483%
Basswood 3.4483%
Beech 3.4483%
Black Walnut 3.4483%
Cherry 3.4483%
Cottonwood 3.4483%
Cypress 3.4483%
Gum 3.4483%
Hackberry 3.4483%
Hard Maple 3.4483%
Hickory 3.4483%
Pecan 3.4483%
Poplan 3.4483%
Red Alder 3.4483%
Red Elm 3.4483%
Red Oak 6.8966%
Sassafras 3.4483%
Soft Maple 3.4483%
Sycamore 3.4483%
White Oak 10.3448%
Willow 3.4483%
Yellow Birch 3.4483%

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 二叉搜索树节点结构
typedef struct Node {
    char name[31];  // 树种名称，最长30个字符
    int count;      // 该树种的数量
    struct Node* left;  // 左子树
    struct Node* right; // 右子树
} Node;

// 创建新节点
Node* createNode(const char* name) {
    Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    strcpy(node->name, name);
    node->count = 1;
    node->left = NULL;
    node->right = NULL;
    return node;
}

// 插入节点到二叉搜索树
Node* insert(Node* root, const char* name) {
    if (root == NULL) {
        return createNode(name);
    }
    
    int cmp = strcmp(name, root->name);
    if (cmp < 0) {
        root->left = insert(root->left, name);
    } else if (cmp > 0) {
        root->right = insert(root->right, name);
    } else {
        // 找到相同的树种，数量加1
        root->count++;
    }
    
    return root;
}

// 中序遍历二叉搜索树，按字典序输出结果
void inOrderTraversal(Node* root, int total, FILE* output) {
    if (root == NULL) {
        return;
    }
    
    inOrderTraversal(root->left, total, output);
    
    // 计算百分比
    double percentage = (double)root->count / total * 100;
    fprintf(output, "%s %.4f%%\n", root->name, percentage);
    
    inOrderTraversal(root->right, total, output);
}

// 释放二叉搜索树的内存
void freeTree(Node* root) {
    if (root == NULL) {
        return;
    }
    
    freeTree(root->left);
    freeTree(root->right);
    free(root);
}

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    // 吸收换行符
    getchar();
    
    Node* root = NULL;
    
    // 读取每种树的名称并插入二叉搜索树
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        char name[31];
        // 读取一行，包括空格
        if (fgets(name, sizeof(name), stdin) != NULL) {
            // 去除换行符
            name[strcspn(name, "\n")] = '\0';
            root = insert(root, name);
        }
    }
    
    // 中序遍历并输出结果
    inOrderTraversal(root, n, stdout);

    return 0;
}