struct Node { char data; Node *next;};
Node *top;
bool insert(Node *pt, char c) //
insert after *pt
{
if (pt == NULL) return false;
Node *node=new Node;
if (node == NULL) return false;
node -> data = c;
node -> next = pt -> next;
pt -> next = node;
return true;
}
bool erase(Node *pt)
// erase pt->next
{
if ((pt == NULL) || (pt->next==NULL))
return false;
Node *node=pt->next;
pt->next=node->next;
delete node;
return true;
}
void print()
{
Node *pt=top;
while (pt!=NULL)
{
cout << pt->data;
pt=pt->next;
}
cout << "\n";
}
void create()
{
char ch;
Node *pt=NULL, *ptold=NULL;
top=NULL;
while (cin >> ch)
{
pt=new Node;
// if (pt==NULL) break;
pt->data = ch;
pt->next = NULL;
if (top==NULL) top = pt;
else ptold->next = pt;
ptold = pt;
}
}
int main()
{
create();
print();
Node *pt=top; pt=pt->next;
insert(pt, 'A'); print();
erase(pt);
print();
return 0;
}
Опашка
#include <iostream>
using namespace std;
struct Node { char data; Node *next;};
Node *top, *end;
bool append(char c) // insert after last
{
if (end==NULL) return false;
Node *node=new Node;
if (node == NULL) return false;
node -> data = c;
node -> next = NULL;
end -> next = node;
end = node;
return true;
}
bool erase()
// erase first
{
if (top==NULL) return false;
Node *node=top;
top=top->next;
delete node;
return true;
}
void print()
{
Node *pt=top;
while (pt!=NULL)
{
cout << pt->data;
pt=pt->next;
}
cout << "\n";
}
void create()
{
char ch;
Node *pt=NULL, *ptold=NULL;
top=NULL;
while (cin >> ch)
{
pt=new Node;
// if (pt==NULL) break;
pt->data = ch;
pt->next = NULL;
if (top==NULL) top = pt;
else ptold->next = pt;
ptold = pt;
}
end = pt;
}
int main()
{
create(); print();
append('A'); print();
erase();
print();
return 0;
}
Двоични
дървета
*** Определение и свойства на дърво.
- Ацикличен насочен граф, в който всички върхове без 1 имат по 1 предшественик,
а 1 връх (корен) няма предшественици.
- Единствен път до корена, ниво - брой на върховете по пътя до корена
- Ниво на върха - брой на върховете в пътя до корена
- Корен - ниво 0
- Листа - върхове без наследници
- Поддърво определено от връх - върхът и всичките му наследници, техните
наследници и т.н.
- Рекурсивна същност на дърветата като структури от данни
*** Двоично дърво:
Брой на наследниците на върховете - 0, 1 или 2;
Ляв и десен наследник.
-- Рекурсивно определение на двоично дърво
Крайно множество от елементи (възли), което е или празно, или се състои
от корен (възел), свързан с две непресичащи се двоични дървета (поддървета)
- ляво и дясно поддърво.
-- Реализация с масив
-- Реализация с указатели
Дърво за двоично търсене:
#include <iostream>
using namespace std;
struct node {int info; node *pLeft, *pRight;};
class tree {
public:
tree();
void print()const{pr(root);}
private:
node *root;
void AddNode(int x, node*
&p);
void pr(const node *p)const;
};
tree::tree()
{ root = NULL;
int x;
while (cin >> x, !cin.fail())
AddNode(x, root);
}
void tree::AddNode(int x, node* &p)
{ if (p == NULL)
{ p = new node;
p->info
= x;
p->pLeft
= p->pRight = NULL;
}
else AddNode(x, x < p->info
? p->pLeft : p->pRight);
}
void tree::pr(const node *p)const
{ if (p)
{ pr(p->pLeft);
cout <<
p->info << " ";
pr(p->pRight);
}
}
int main()
{ cout << "Enter some integers
to be placed in a binary tree,\n"
<< "followed by /:\n";
tree t;
cout << "Tree contents
(in ascending order):\n";
t.print();
cout << endl;
return 0;
}
*** Обхождане на структура от данни двоично дърво
Обхождане на двоично дърво - линейно нареждане на възлите на дървото
* корен, ляв, десен (низходящо, preorder, клд)
* ляв, корен, десен (смесено, inorder,
лкд)
* ляв, десен, корен (възходящо, postorder, лдк)
Пример:
Аритметични изрази и двоични дървета
Листата са имена на променливи и константи, другите възли са аритметични
операции
(a+b/c)*(d-e*f)
1) preorder (клд) - *+a/bc-d*ef
2) inorder (лкд) - a+b/c*d-e*f
3) postorder(лдк) - abc/+def*-*
Претърсване на дърво за двоично търсене:
/* bintree:
This program builds and searches
a binary search
tree and prints its contents.
The program produces
a frequency distribution
of words read from a textfile.
We can also search the tree
for a given word to inquire
how often that word occurs.
*/
#include <fstream>
#include <iomanip>
#include <ctype.h>
#include <string>
using namespace std;
struct node {char *pWord; int count; node *pLeft, *pRight;};
class tree {
public:
tree(ifstream &input);
~tree(){DelTree(root);}
void print()const{pr(root);}
node *search()const;
int ReadWord(istream &input);
private:
node *root;
enum {buflen = 50};
char buf[buflen];
void AddNode(node* &p);
void DelTree(node* &p);
void pr(const node *root)const;
};
int tree::ReadWord(istream &input)
/* This function reads a word from the
stream 'input'.
It skips any leading nonalphabetic
characters.
Then the longest possible
string of letters (no longer
than buflen - 1) is read,
converted to upper case and
placed in 'buf'. Return value:
success (1) or failure (0).
*/
{ char ch;
int i;
do
{ input >> ch;
if (input.fail())
return 0;
} while (!isalpha(ch));
for (i=0; i<buflen-1;
)
{ buf[i++] = toupper(ch);
input.get(ch);
if (input.fail()
|| !isalpha(ch)) break;
}
buf[i] = '\0';
return 1;
}
tree::tree(ifstream &input)
{ root = NULL;
while (ReadWord(input)) AddNode(root);
}
void tree::DelTree(node* &p)
{ if (p)
{ DelTree(p->pLeft);
DelTree(p->pRight);
delete[]
p->pWord; delete p; p = NULL;
}
}
void tree::AddNode(node* &p) // Add
word in buf to tree
{ if (p == NULL)
{ p = new node;
p->pWord
= new char[strlen(buf) + 1];
strcpy(p->pWord,
buf); p->count = 1;
p->pLeft
= p->pRight = NULL;
} else
{ int code = strcmp(buf,
p->pWord);
if (code)
AddNode(code < 0 ? p->pLeft : p->pRight);
else p->count++;
}
}
void tree::pr(const node *p)const
{ if (p)
{ pr(p->pLeft);
cout <<
setw(5) << p->count << " "
<< p->pWord << endl;
pr(p->pRight);
}
}
node *tree::search()const
{ node *p = root;
for (;;)
{ if (p == NULL) return
NULL;
int code
= strcmp(buf, p->pWord);
if (code
== 0) return p;
p = (code
< 0 ? p->pLeft : p->pRight);
}
}
int main()
{ ifstream input;
node *ptr;
const int NameLen=50;
char FileName[NameLen];
cout << "Input file:
";
cin >> setw(NameLen) >> FileName;
input.open(FileName, ios::in);
if (input.fail())
{ cout << "Cannot
open input file.\n"; exit(1); }
tree t(input);
cout << "Frequency
distribution:\n";
t.print();
for (;;)
{ cout << "\nEnter
a word, or type Ctrl+Z (or Ctrl+D)"
" to stop: ";
if (t.ReadWord(cin)
== 0) break;
// The word read by ReadWord has been
placed in the buf
// class member. We now search the tree
for this word:
ptr = t.search();
cout <<
"Number of occurrences: "
<< (ptr ? ptr->count : 0) << endl;
}
return 0;
}
Кодиране на
Хъфман
*** Алгоритъм на Хъфман:
1. Всички букви - листа на дървото с тегла броя на срещанията
на буквата в текста
2. Всички други възли на дървото имат тегла 0
3. В началото разглеждаме всички листа като отделни дървета
4. Намираме две дървета с най-малки претеглени дължини
5. Построяваме ново дърво, като създаваме нов възел (корен) с
наследници - двете поддървета
6. Пресмятаме претеглената дължина на новото дърво (сума от претеглените
дължини на двете поддървета)
7. Отиваме на 4., ако имаме поне 2 дървета
*** Построяване на оптимално двоично дърво по алгоритъма на Хъфман и
пример за следния текст:
програмиране и структури от данни
#include <iostream>
using namespace std;
struct Huf {
char id;
int wh;
Huf *left, *right; };
struct List { List *next; Huf *tree; };
List *head;
void CreateList();
void WriteList();
void DelList(List *l);
void AddList(Huf *h);
Huf *FindDels();
void CreateTree();
void rlrootTree(Huf *h);
void main()
{
CreateList();
WriteList();
CreateTree();
rlrootTree(head->tree);
}
void CreateList()
{
const int n=13;
char ch[n]={'Ї','°','®','Ј',' ','¬','Ё','','±','І','і','Є','¤'};
int w[n]={ 1,
5, 2, 1, 3, 1, 4, 3, 1,
2, 2, 1, 1};
List *l; Huf *h;
head=0;
for (int i=0; i<n; i++)
{
h=new Huf;
h->id=ch[i]; h->wh=w[i];
h->left=0; h->right=0;
l=new List;
l->tree=h;
l->next=head; head=l;
}
}
void WriteList()
{
List *l;
l=head;
while (l)
{
cout << (l->tree)->id <<
" " << (l->tree)->wh << endl;
l=l->next;
}
}
void DelList(List *l)
{
List *lp, *lc;
if (l==head) {head=l->next; delete
l;}
else
{
lp=head; lc=lp->next;
while (lc!=l)
{
lp=lc; lc=lc->next;
}
lp->next=lc->next; delete lc;
}
}
void AddList(Huf *h)
{
List *l;
l=new List;
l->tree=h;
l->next=head;
head=l;
}
Huf *FindDels()
{
List *l, *sm;
Huf *h;
l=head; sm=l;
while (l)
{
if ((l->tree)->wh < (sm->tree)->wh)
sm=l;
l=l->next;
}
h=sm->tree;
DelList(sm);
return h;
}
void CreateTree()
{
Huf *h, *h1, *h2;
while (head->next)
{
h1=FindDels();
h2=FindDels();
h=new Huf;
h->id=' '; h->wh=(h1->wh)+(h2->wh);
h->left=h1; h->right=h2;
AddList(h);
}
}
void rlrootTree(Huf *h)
{
if (h)
{
rlrootTree(h->right);
rlrootTree(h->left);
cout << h->id << "
: " << h->wh << endl;
}
}