2021-04-07数据结构

这篇博客详细介绍了二叉树的基本概念,包括结点定义、前序遍历、中序遍历和后序遍历,并通过例题eg6.1.1-eg6.1.4探讨了二叉树的深度计算、查找特定值的结点以及找到先序遍历序列中第k个结点的方法。学习时间为2021年4月7日。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

学习目标:

二叉树的基本操作与例题

学习内容:

二叉树的结点定义
前序遍历
中序遍历
后序遍历
二叉树遍历的例题

学习时间:

2021.4.7 8:00到10:00 14:30到4:30

学习产出:

二叉树的结点类型定义:

//二叉树的结点类型定义
typedef struct BTNode
{
	char data;
	struct BTNode* lchild;
	struct BTNode* rchild;
}BTNode;

先序遍历:

//先序遍历
void preorder(BTNode* p)
{
	if (p != NULL)
	{
		visit(p);
		preorder(p->lchild);//遍历左子树
		preorder(p->rchild);//遍历右子数
	}
}

中序遍历:

//中序遍历
void inorder(BTNode* p)
{
	if (p != NULL)
	{
		inorder(p->lchild);
		visit(p);
		inorder(p->rchild);
	}
}

后序遍历:

//后序遍历
void postorder(BTNode* p)
{
	if (p != NULL)
	{
		postorder(p->lchild);
		postorder(p->rchild);
		visit(p);
	}
}

eg6.1.1:表达式(a- (b+))*(d/e)存储在一棵以二又链表为存储结构的二叉树中(二叉附结点的data域为字符型),编写程序求出该表达式的值(表达式中的操作数都是一位的整数)

int comp(BTNode* p)
{
	int A, B;
	if (p != NULL)
	{
		if (p->rchild != NULL && p->lchild != NULL)
		{
			A = comp(p->lchild);         //后序遍历左子树,并赋值给A
			B = comp(p->rchild);         //后序遍历右子树,并赋值给B
			return op(A, B, p->data);    //根据A和B算出p的值
		}
		else
			return p->data - '0';//如果左右都为空,则是数值,直接返回->data - '0'将字符型数字变为整型数字
	}
	else
		return 0;
}

eg6.1.2:写一个算法求一 棵二叉树的深度,二叉树以二叉链表为存储方式。

int getDepth(BTNode* p)
{
	int LD, RD;
	if (p == NULL)
		return 0;                              //如果是空树,直接返回0
	else
	{
		LD = getDepth(p->lchild);              //求左子树深度
		RD = getDepth(p->rchild);              //求右子树深度
		return (LD > RD ? LD : RD) + 1;        //A?B:C是一个三目运算符表达式 A真返回B反之返回C 这里为max{LD,RD}
	}
}

**eg6.1.3:**在一棵以二又链表为存储结构的二叉树中, 查找data域值等于key 的结点是否存在(找重要到任何一个满足要求的结点即可), 如果存在,则将q指向该结点,否则q赋值为NULL,假设data为int型

void search(BTNode* p, BTNode*& q, int key)    //q要变 加&
{
	if (p != NULL)
	{
		if (p->data == key)                    //如果相等则p赋值给q
			q = p;
		else                                   //如果不等就去子树查找
		{
			search(p->lchild, q, key);
			if (q == NULL)
				search(p->rchild, q, key);     //剪枝:如果左已经找到 无需再遍历右树
		}
	}
}

**eg6.1.4:**假设二叉树采用二叉链表存储结构存储,编写一个程序,输出先序遍历序列中第k个结点的值,假设k不大于总的结点数(结点data域类型为char型)。

void pretrave(BTNode* p, int k)                 //前
{
	if (p != NULL)
	{
		++n;                                    //计数君
		if (k = n)
		{
			cout << p->data << end1;
			return;
		}
		pretrave(p->lchild, k);
		pretrave(p->rchild, k);
	}
}

void intrave(BTNode* p, int k)                  //中
{
	if (p != NULL)
	{
		intrave(p->lchild, k);
		++n;                                    //计数君
		if (k = n)
		{
			cout << p->data << end1;
			return;
		}
		intrave(p->rchild, k);
	}
}
void posttrave(BTNode* p, int k)                //后
{
	if (p != NULL)
	{
		posttrave(p->lchild, k);
		posttrave(p->rchild, k);
		++n;                                    //计数君
		if (k = n)
		{
			cout << p->data << end1;
			return;
		}
	}
}

使用python中的pymsql完成如下:表结构与数据创建 1. 建立 `users` 表和 `orders` 表。 `users` 表有用户ID、用户名、年龄字段,(id,name,age) `orders` 表有订单ID、订单日期、订单金额,用户id字段。(id,order_date,amount,user_id) 2 两表的id作为主键,`orders` 表用户id为users的外键 3 插入数据 `users` (1, '张三', 18), (2, '李四', 20), (3, '王五', 22), (4, '赵六', 25), (5, '钱七', 28); `orders` (1, '2021-09-01', 500, 1), (2, '2021-09-02', 1000, 2), (3, '2021-09-03', 600, 3), (4, '2021-09-04', 800, 4), (5, '2021-09-05', 1500, 5), (6, '2021-09-06', 1200, 3), (7, '2021-09-07', 2000, 1), (8, '2021-09-08', 300, 2), (9, '2021-09-09', 700, 5), (10, '2021-09-10', 900, 4); 查询语句 1. 查询订单总金额 2. 查询所有用户的平均年龄,并将结果四舍五入保留两位小数。 3. 查询订单总数最多的用户的姓名和订单总数。 4. 查询所有不重复的年龄。 5. 查询订单日期在2021年9月1日至9月4日之间的订单总金额。 6. 查询年龄不大于25岁的用户的订单数量,并按照降序排序。 7. 查询订单总金额排名前3的用户的姓名和订单总金额。 8. 查询订单总金额最大的用户的姓名和订单总金额。 9. 查询订单总金额最小的用户的姓名和订单总金额。 10. 查询所有名字中含有“李”的用户,按照名字升序排序。 11. 查询所有年龄大于20岁的用户,按照年龄降序排序,并只显示前5条记录。 12. 查询每个用户的订单数量和订单总金额,并按照总金额降序排序。
06-03
这里是使用 Python 的 PyMySQL 完成上述任务的代码: ```python import pymysql # 连接数据库 conn = pymysql.connect(host='localhost', port=3306, user='root', password='123456', database='test') # 创建游标 cur = conn.cursor() # 创建 users 表 cur.execute(''' CREATE TABLE users ( id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(20), age INT ) ''') # 创建 orders 表 cur.execute(''' CREATE TABLE orders ( id INT PRIMARY KEY, order_date DATE, amount INT, user_id INT, FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id) ) ''') # 插入数据 users_data = [ (1, '张三', 18), (2, '李四', 20), (3, '王五', 22), (4, '赵六', 25), (5, '钱七', 28) ] orders_data = [ (1, '2021-09-01', 500, 1), (2, '2021-09-02', 1000, 2), (3, '2021-09-03', 600, 3), (4, '2021-09-04', 800, 4), (5, '2021-09-05', 1500, 5), (6, '2021-09-06', 1200, 3), (7, '2021-09-07', 2000, 1), (8, '2021-09-08', 300, 2), (9, '2021-09-09', 700, 5), (10, '2021-09-10', 900, 4) ] for user in users_data: cur.execute('INSERT INTO users VALUES (%s, %s, %s)', user) for order in orders_data: cur.execute('INSERT INTO orders VALUES (%s, %s, %s, %s)', order) # 提交事务 conn.commit() # 查询语句 # 1. 查询订单总金额 cur.execute('SELECT SUM(amount) FROM orders') print(cur.fetchone()[0]) # 2. 查询所有用户的平均年龄,并将结果四舍五入保留两位小数。 cur.execute('SELECT ROUND(AVG(age), 2) FROM users') print(cur.fetchone()[0]) # 3. 查询订单总数最多的用户的姓名和订单总数。 cur.execute(''' SELECT users.name, COUNT(*) AS total_orders FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id GROUP BY users.id ORDER BY total_orders DESC LIMIT 1 ''') print(cur.fetchone()) # 4. 查询所有不重复的年龄。 cur.execute('SELECT DISTINCT age FROM users') print([row[0] for row in cur.fetchall()]) # 5. 查询订单日期在2021年9月1日至9月4日之间的订单总金额。 cur.execute('SELECT SUM(amount) FROM orders WHERE order_date BETWEEN "2021-09-01" AND "2021-09-04"') print(cur.fetchone()[0]) # 6. 查询年龄不大于25岁的用户的订单数量,并按照降序排序。 cur.execute(''' SELECT users.name, COUNT(*) AS total_orders FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id WHERE age <= 25 GROUP BY users.id ORDER BY total_orders DESC ''') print(cur.fetchall()) # 7. 查询订单总金额排名前3的用户的姓名和订单总金额。 cur.execute(''' SELECT users.name, SUM(amount) AS total_amount FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id GROUP BY users.id ORDER BY total_amount DESC LIMIT 3 ''') print(cur.fetchall()) # 8. 查询订单总金额最大的用户的姓名和订单总金额。 cur.execute(''' SELECT users.name, SUM(amount) AS total_amount FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id GROUP BY users.id ORDER BY total_amount DESC LIMIT 1 ''') print(cur.fetchone()) # 9. 查询订单总金额最小的用户的姓名和订单总金额。 cur.execute(''' SELECT users.name, SUM(amount) AS total_amount FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id GROUP BY users.id ORDER BY total_amount ASC LIMIT 1 ''') print(cur.fetchone()) # 10. 查询所有名字中含有“李”的用户,按照名字升序排序。 cur.execute('SELECT * FROM users WHERE name LIKE "%李%" ORDER BY name ASC') print(cur.fetchall()) # 11. 查询所有年龄大于20岁的用户,按照年龄降序排序,并只显示前5条记录。 cur.execute('SELECT * FROM users WHERE age > 20 ORDER BY age DESC LIMIT 5') print(cur.fetchall()) # 12. 查询每个用户的订单数量和订单总金额,并按照总金额降序排序。 cur.execute(''' SELECT users.name, COUNT(*) AS total_orders, SUM(amount) AS total_amount FROM users JOIN orders ON users.id = orders.user_id GROUP BY users.id ORDER BY total_amount DESC ''') print(cur.fetchall()) # 关闭游标和连接 cur.close() conn.close() ``` 注意:在运行代码之前,需要先安装 PyMySQL 模块,可以使用以下命令进行安装: ``` pip install pymysql ```
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