二叉排序树

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本文介绍了一个关于二叉排序树的功能实现，包括从键盘输入建立二叉排序树、二叉排序树的存盘与恢复、中序遍历、求深度、节点数及叶子节点数等操作，并提供了完整的代码实现。

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

【二叉排序树与文件操作】

功能要求：

（1）从键盘输入一组学生记录建立二叉排序树；

（2）二叉排序树存盘；

（3）由文件恢复内存的二叉排序树；

（4）中序遍历二叉排序树；

（5）求二叉排序树深度；

（6）求二叉排序树的所有节点数和叶子节点数；

（7）向二叉排序树插入一条学生记录；

（8）从二叉排序树中删除一条学生记录；

（9）从二叉排序树中查询一条学生记录；

（10）以广义表的形式输出二叉排序树

等功能。

//定义学生记录类型

Struct  student {

    Char  num[6];//学号

    Int    grade;//成绩

};

//定义二叉排序树节点值的类型为学生记录类型

typedef  student   ElemType;

//定义二叉排序树的节点类型

typedef  Struct BSTNode {

    ElemType  data;

    Struct BSTNode  *left;

    Struct BSTNode  *rchild;

} BSTNode;


代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
struct  student {
    char  num[6];//学号
    int    grade;//成绩
};
typedef  student   ElemType;
typedef  struct BSTNode {
    ElemType  data;
    struct BSTNode  *lchild;
    struct BSTNode  *rchild;
} BSTNode,*BSTree;


BSTNode *pre=NULL;
int n;
    int found(BSTree T,char c[])         ///查找
    {
        BSTNode *p=T;
        while (p !=NULL)
        {
            if (strcmp(p->data.num,c)==0)
            {
                return 1;
            }
            else
                if (strcmp(p->data.num,c)>0)
                {
                    pre=p;p=p->lchild;  ///查左子树；
                }
                else
                {
                    pre=p;p=p->rchild;  ///查右子树；
                }
        }
       return 0;
    }

    void insert(BSTree &T,student a)///插入算法
    {
        BSTree s;
        char c[6];
        strcpy(c,a.num);
        if (found(T,c)==0)
        {
            s=(BSTree)malloc(sizeof(BSTNode));
            s->data=a;
            s->lchild=NULL;
            s->rchild=NULL;
            if (T==NULL)
                {T=s;}            ///新结点作为根结点;
            else if(strcmp(s->data.num,pre->data.num)<0)
                pre->lchild=s;      ///插入左子树；
            else  pre->rchild=s;    ///插入右子树；
        }
    }

    void InOrderTraverse(BSTree T)
    {///中序遍历算法
        if (T!=NULL)
        {
            InOrderTraverse(T->lchild);
            cout<<T->data.num<<" "<<T->data.grade<<endl;
            InOrderTraverse(T->rchild);
        }
    }

    int Delete(BSTree &p)/// 从二叉排序树中删除节点p， 并重接它的左或右子树
    {

        BSTree q, s;
        if(  !p->lchild && !p->rchild )	/* p为叶子节点 */
            p = NULL;
        else if( !p->lchild )	/* 左子树为空，接右子树 */
        {
            q = p;
            p = p->rchild;
            free(q);
        }
        else if( !p->rchild )	/* 右子树为空，接左子树 */
        {
            q = p;
            p = p->lchild;
            free(q);
        }
        else						/* 左右子树均不为空 */
        {
            q = p;
            s = p->lchild;
            while(s->rchild)		/* 转左，然后向右走到尽头*/
            {
                q = s;
                s = s->rchild;
            }
            strcpy(p->data.num,s->data.num);

            if( q != p )				/* 判断是否执行上述while循环 */
                q->rchild = s->lchild;	/* 执行上述while循环，重接右子树 */
            else
                q->lchild = s->lchild;	/* 未执行上述while循环，重接左子树 */
            free(s);
        }
        cout<<"删除成功\n";
        n--;
        return 1;
    }

    int DeleteBST(BSTree &T, student a)
    {
        char c[6];
        strcpy(c,a.num);
        if(found(T,c)==0)
            printf("无节点\n");
        else
        {
            if( strcmp(c,T->data.num)==0)
                Delete(T);
            else if( strcmp(c,T->data.num)<0)
                return DeleteBST(T->lchild, a);
            else
                return DeleteBST(T->rchild, a);
        }
    }



void F1( BSTree &t)
{
    t=NULL;
    int i;
    student a;
    printf("输入节点数量:\n");
    scanf("%d",&n);
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        printf("请输入第%d节点：\n",i);
        cout<<"学号：";
        cin>>a.num;
        cout<<"成绩：";
        cin>>a.grade;
        insert(t,a);
    }
}
void F22(BSTree T,FILE *w){///先序遍历二叉树的递归算法
	if (T){
		fprintf(w,"%s %d\n",T->data.num,T->data.grade);
		F22(T->lchild,w);
		F22(T->rchild,w);
	}
}
void F2(BSTree T)
    {///先序遍历(存盘)算法
        FILE *w=fopen("D:\\text.txt","w+");
        F22(T,w);
        cout<<"存盘成功\n";
        fclose(w);
    }


BSTree F3()///从文件中读取先序序列重建二叉排序树
{   FILE *w=fopen("D:\\text.txt","r+");
    student a;
    n=0;
    BSTree t=NULL;
        while(!feof(w))
        {
            fscanf(w,"%s %d\n",&a.num,&a.grade);
            insert(t,a);n++;
        }

        fclose(w);
        return t;
}

int F5(BSTree T){///求二叉树深度
	int depl,depr;
	if (T==NULL) return 0;
         else {
		depl=F5(T->lchild);
		depr=F5(T->rchild);
		if (depl>=depr) return (depl+1);
		else return (depr+1);
	        }
}

int F6(BSTree T)   ///求叶子结点的个数
{if(!T) return 0;                     //空树没有叶子
  else
     if(T->lchild==NULL&&T->rchild==NULL) return 1; //叶子结点
         else  return F6(T->lchild)+F6(T->rchild);
       //左子树叶子数加上右子树叶子数
}

void F7(BSTree t)
{
    student a;
    cout<<"请输入新增的学生信息：\n";
    cout<<"学号：";cin>>a.num;
    cout<<"\n成绩：";cin>>a.grade;
     insert(t,a);
     n++;
     cout<<"插入成功\n";
}
void F8(BSTree t)
{
    student a;
    printf("\n请输入要删除的节点:\n");
    scanf("%s",a.num);
    DeleteBST(t,a);
}
void F9(BSTree t)
{
        BSTNode *p=t;
        char c[7];
        cout<<"请输入要查询的学号：";
        cin>>c;
        int flag=0;
        while (p !=NULL)
        {
            if (strcmp(p->data.num,c)==0)
            {
                cout<<"查询到记录如下：\n";
                cout<<"学号: "<<p->data.num<<"  成绩："<<p->data.grade<<endl;
                flag=1;break;
            }
            else
                if (strcmp(p->data.num,c)>0)
                {
                    pre=p;p=p->lchild;  ///查左子树；
                }
                else
                {
                    pre=p;p=p->rchild;  ///查右子树；
                }
        }
        if(flag==0)
        cout<<"未查询到相关数据\n";
       return ;

}
void F10(BSTree t)
{
    if(t!=NULL)
    {
        cout<<t->data.num;//<<" "<<t->data.grade;
        if(t->lchild!=NULL||t->rchild!=NULL)
        {
            cout<<"(";
            F10(t->lchild);
            if(t->rchild!=NULL)
            {
                cout<<",";
            }
            F10(t->rchild);
            cout<<")";
        }
    }
}
void init()
{   cout<<"请选择操作\n";
    cout<<"（1）从键盘输入一组学生记录建立二叉排序树；\n";
    cout<<"（2）二叉排序树存盘；\n";
    cout<<"（3）由文件恢复内存的二叉排序树；\n";
    cout<<"（4）中序遍历二叉排序树；\n";
    cout<<"（5）求二叉排序树深度；\n";
    cout<<"（6）求二叉排序树的所有节点数和叶子节点数；\n";
    cout<<"（7）向二叉排序树插入一条学生记录；\n";
    cout<<"（8）从二叉排序树中删除一条学生记录；\n";
    cout<<"（9）从二叉排序树中查询一条学生记录；\n";
    cout<<"（10）以广义表的形式输出二叉排序树\n";

}
void solve()
{   BSTree t=NULL;
    int a,aa;
    init();
    while(cin>>a)
    {   int f=0;
        switch(a)
        {
            case 0:f==1;break;
            case 1:F1(t);break;
            case 2:F2(t);break;
            case 3:t=F3();break;
            case 4:InOrderTraverse(t);break;
            case 5: aa=F5(t);cout<<"二叉排序树深度为： "<<aa;break;
            case 6: aa=F6(t);cout<<"二叉排序树的所有节点数为："<<n<<"  二叉排序树的叶子节点数为："<<aa;break;
            case 7:F7(t);break;
            case 8:F8(t);break;
            case 9:F9(t);break;
            case 10:F10(t);break;
        }
        if(f==1)break;
        cout<<endl;
        init();
    }

    return ;
}
int main()
{

    solve();
    return 0;
}

测试数据 

10
201533
45
201522
56
201544
65
201511
96
201523
96
201537
89
201566
79
201524
93
201555
64
201578
91



二叉排序树（BST）
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11-11 6361
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