Цель работы: Изучить использование динамических структур данных
Задание:
Англо-русский словарь построен как двоичное дерево.
Каждая компонента содержит английское слово, соответствующее ему русское и счетчик количества обращений к данной компоненте.
Первоначально дерево формируется согласно английскому алфавиту. В процессе эксплуатации словаря при каждом обращении к компоненте в счетчик обращений добавляется единица.
Составить программу, которая:
- обеспечивает начальный ввод словаря с конкретными значениями счетчиков обращений;
- формирует новое представление словаря в виде двоичного дерева по следующему алгоритму:
- в старом словаре ищется компонента с наибольшим значением счетчика обращений;
- найденная компонента заносится в новый словарь и удаляется из старого;
- переход к пункту 1 до исчерпания исходного словаря;
- производит вывод нового и исходного словарей.
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Теоретические сведения:
Дерево в С++ представляется так:
|
1 2 3 4 5 |
struct <Имя дерева>{ //Поля <имя дерева * Left> <Имя дерева *Right> } |
Тексты программ:
Текст программы «TREE.H»:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 |
//tree.h #ifndef _TREE #define _TREE #include <string.h> #include <conio.h> #include <stdio.h> struct NODE{ char * EnglishWord; char * RussianWord; int Counter; NODE * Right; NODE * Left; }; NODE* CreateNode(char *&EnglishWord,char *&RussianWord,int Counter) { NODE *NewNode=new NODE; if (!NewNode) return NULL; NewNode->EnglishWord=strdup(EnglishWord); NewNode->RussianWord=strdup(RussianWord); if ((!NewNode->EnglishWord)||(!NewNode->RussianWord)) {delete NewNode; return NULL;} NewNode->Right=NULL; NewNode->Left=NULL; NewNode->Counter=Counter; return NewNode; } int AddRightSon(NODE* &Node,char * EnglishWord,char *RussianWord,int Counter=0) { NODE *NewNode=CreateNode(EnglishWord,RussianWord,Counter); Node->Right=NewNode; return 1; } int AddLeftSon(NODE* &Node,char * EnglishWord,char *RussianWord,int Counter=0) { NODE *NewNode=CreateNode(EnglishWord,RussianWord,Counter); Node->Left=NewNode; return 1; } /* NODE * FindNodeByCounter(NODE *root,int Counter) { NODE * Find=root; if (!Find) return NULL; while (Find->Counter!=Counter) { if (Counter>Find->Counter) Find=Find->Right; if (Counter<Find->Counter) Find=Find->Left; if (Find==NULL) return NULL; } return Find; } */ NODE * FindNodeByCounter(NODE *root,int Counter,NODE *&LastNode) { NODE * Find=root; if (!Find) return NULL; LastNode=NULL; while (Find->Counter!=Counter) { //{ printf("%p %s %s %i %p %p\n",Find,Find->EnglishWord,Find->RussianWord,Find->Counter,Find->Left,Find->Right);} LastNode=Find; if (Counter>Find->Counter) Find=Find->Right; else {if (Counter<Find->Counter) Find=Find->Left;} if (Find==NULL) return NULL; } return Find; } int PrintTree(NODE *root) { if (!root) return 0; if (root->Left) PrintTree(root->Left); printf("%s - %s (%i)\n",root->EnglishWord,root->RussianWord,root->Counter); if (wherey()==24) { printf("Нажмите любую клавишу для продолжения..."); getch(); printf("\n"); } if (root->Right) PrintTree(root->Right); return 1; } int AddNode(NODE *&root,NODE*&Node) { if (!Node) return 0; Node->Left=NULL; Node->Right=NULL; NODE *LastFind,*Find; int Counter=Node->Counter; if (!root) root=Node; else { Find=FindNodeByCounter(root,Counter,LastFind); if (!Find) { if (Counter<=LastFind->Counter) LastFind->Left=Node; else LastFind->Right=Node; //if (!LastFind->Right) LastFind->Right=Node; //else LastFind->Left=Node; } else { if (LastFind) { Node->Left=Find; if (LastFind->Left==Find) LastFind->Left=Node; if (LastFind->Right==Find) LastFind->Right=Node; } else { Node->Left=root; root=Node; } } } return 1; } NODE* AddNode(NODE *&root,char *EnglishWord,char *RussianWord,int Counter=0) { NODE * Node=CreateNode(EnglishWord,RussianWord,Counter); if (!Node) return NULL; if (!AddNode(root,Node)) return NULL; else return Node; } void DeleteTree(NODE *&root) { if (root) { if (root->Left) DeleteTree(root->Left); if (root->Right) DeleteTree(root->Right); delete root; } } NODE *FindMaxNode(NODE *root,NODE* &max,NODE*&last) { if (!root) return max; if (root->Left) FindMaxNode(root->Left,max,last); if (root->Counter>max->Counter) {last=max;max=root;} if (root->Right) FindMaxNode(root->Right,max,last); return max; } int FindParentNode(NODE*root,NODE *cur,NODE *&parent) { if (!root) return NULL; if (parent->Right==cur) return 1; if (parent->Left==cur) return 1; if ((cur==root->Right)||(cur==root->Left)) {parent=root; return 1;} FindParentNode(root->Left,cur,parent); FindParentNode(root->Right,cur,parent); return 0; } NODE * TransformTree(NODE *root) { NODE *lastroot=root; NODE *cur=root,*last=NULL; NODE *NewRoot=NULL; if (!root) return NULL; last=NULL; while (1) { cur=root; NODE *max; max=root; last=NULL; max=FindMaxNode(root,max,last); FindParentNode(root,max,last); cur=max; if ((max->Right)&&(max->Left)) { NODE *ll=NULL; while ((cur->Left)||(cur->Right)) { ll=cur; if (cur->Right) cur=cur->Right; while (cur->Left) {ll=cur;cur=cur->Left;} } NODE *temp=new NODE; if (!temp) {printf("Нехватка памяти");exit(1);} temp->EnglishWord=cur->EnglishWord; temp->RussianWord=cur->RussianWord; temp->Counter=cur->Counter; cur->EnglishWord=max->EnglishWord; cur->RussianWord=max->RussianWord; cur->Counter=max->Counter; max->EnglishWord=temp->EnglishWord; max->RussianWord=temp->RussianWord; max->Counter=temp->Counter; delete temp; temp=cur; cur=max; max=temp; if (ll->Right==max) ll->Right=NULL; else {if (ll->Left==max) ll->Left=NULL;} } else { if (last) { if (last->Right==max) last->Right=max->Right; else {if (last->Left==max) last->Left=max->Left;} } if (root==max) { if (root->Left) root=root->Left; else {if (root->Right) root=root->Right;} } } if ((root->Right==root)||(root->Left==root)) { int h; h=24; } max->Left=NULL; max->Right=NULL; AddNode(NewRoot,max); if (max==root) break; } return NewRoot; } NODE *FindNodeByEnglishWord(NODE *root,char *EnglishWord) { if (!root) return NULL; NODE *f=NULL; if (root->Right) f=FindNodeByEnglishWord(root->Right,EnglishWord); if (f) return f; if (strcmpi(root->EnglishWord,EnglishWord)==0) { f=root; f->Counter++; return f; } if (root->Left) f=FindNodeByEnglishWord(root->Left,EnglishWord); if (f) return f; return NULL; } NODE *FindNodeByRussianWord(NODE *root,char *RussianWord) { if (!root) return NULL; NODE *f=NULL; if (root->Right) f=FindNodeByRussianWord(root->Right,RussianWord); if (f) return f; if (strcmpi(root->RussianWord,RussianWord)==0) { f=root; f->Counter++; return f; } if (root->Left) f=FindNodeByRussianWord(root->Left,RussianWord); if (f) return f; return NULL; } #endif |
Текст программы «LAB9.CPP»:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "TREE.H" #include <process.h> NODE * root=NULL;//Корень дерева- словаря char ch='c'; char *s=new char [101]; char *f="%100s"; void main() { root=CreateNode("1","1",0); AddNode(root,"2","2",-6); AddNode(root,"3","3",-4); AddNode(root,"4","4",-8); AddNode(root,"3","3",-4); AddNode(root,"4","4",-8); AddNode(root,"3","3",-4); AddNode(root,"3","3",-5); root->Left->Counter=10; if (!s) {printf("Нехватка памяти\n");exit(1);} while (1) { clrscr(); printf("1-Добавить узел\n2-Преобразовать дерево\n3-Вывод дерева\n4-Перевести с английского\n5-Перевести с русского\n0-Выход"); ch=getch(); switch (ch) { case '1': { NODE *Node=new NODE; if (!Node) {printf("Не хватает памяти для выполнения указанной операции.\n");break;} printf("\nВведите английское слово: "); scanf(f,s); Node->EnglishWord=strdup(s); if (!Node->EnglishWord) {printf("ОШИБКА!"); delete Node; break;} printf("Введите соответствующее ему русское слово: "); scanf(f,s); Node->RussianWord=strdup(s); if (!Node->RussianWord) {printf("ОШИБКА!"); free(Node->EnglishWord); delete Node; break;} printf("Введите начальное значение счётчика количества обращений: "); scanf("%i",&(Node->Counter)); if (AddNode(root,Node)) printf("Узел добавлен успешно.\n"); else printf("ОШАБКА! Не удалось добавить узел.\n"); break; } case '2': { printf("Преобразование дерева...\n"); root=TransformTree(root); printf("преобразование дерева заверщено. Нажмите любую кнопку...\n"); getch(); break; } case '3': { clrscr(); if (!root) printf("Дерево пустое.\n"); else PrintTree(root); printf("Нажмите любую кнопку...\n");getch(); break; } case '4': { clrscr(); NODE *Node; printf("Введите английское слово: "); scanf(f,s); Node=FindNodeByEnglishWord(root,s); if (Node) {printf("%s - %s (%i)\n",Node->EnglishWord,Node->RussianWord,Node->Counter);getch();} else {printf("Нет такого слова в дереве.");getch();} break; } case '5': { clrscr(); NODE *Node; printf("Введите русское слово: "); scanf(f,s); Node=FindNodeByRussianWord(root,s); if (Node) {printf("%s - %s (%i)\n",Node->RussianWord,Node->EnglishWord,Node->Counter);getch();} else {printf("Нет такого слова в дереве.");getch();} break; } case '0': case 27: DeleteTree(root); exit(0); break; } } } |
Вывод:
Были изучены динамические структуры данных.