以二叉排序树为存储结构实现一个简单学生信息管理 系统,储存的学生信息至少包括学号,姓名,年龄,性别,三门 科目成绩,以学号作为比较值大小建立二叉排序数,以随 机生成的100个以上数据进行测试,计算查找效率,并说

以二叉排序树作为存储结构来构建一个简单的学生信息管理系统，可以按照以下步骤进行：

1. 定义学生信息结构体（如`Student`类），包含属性：学号（`id`）、姓名、年龄、性别、以及三个科目的成绩（例如`grades`数组）。

class Student {
public:
    int id;
    string name;
    int age;
    char gender;
    vector<int> grades; // 存放三门科目成绩
};

2. 创建一个二叉搜索树节点（`BSTNode`类）类，每个节点保存一个`Student`对象。

struct BSTNode {
    Student student;
    BSTNode* left;
    BSTNode* right;
};

3. 实现二叉搜索树的基本操作：
- 插入：根据学号对新学生进行插入，保持左子树小于当前节点，右子树大于当前节点。
- 查找：从根节点开始，递归地比较学号，找到对应学号的学生。
- 删除：需要处理三种情况：没有孩子、只有一个孩子和有两个孩子。

4. 随机生成100个以上的学生信息，并插入到二叉排序树中。可以使用C++随机数库如`<random>`来生成随机数据。

5. 计算查找效率：为了评估查找速度，可以记录查找时间，比如使用`chrono`库测量。创建一个空的查找计数器，每次查询后增加计数，然后除以总的查询次数得到平均查找时间。

6. 测试查找性能：多次随机选择学生ID进行查找，记录总时间，然后计算查找效率（每秒查找次数）。可以使用循环或线程池来进行大量的查找操作。

int main() {
    // 初始化数据
    std::vector<Student> students = generateRandomStudents(100);
    
    // 构建BST树
    BSTNode* root = insertIntoBST(root, students[0]);

    // 记录查找次数和时间
    int totalQueries = 1000; // 设定测试查询次数
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < totalQueries; ++i) {
        BSTNode* foundNode = searchBST(root, randomStudentId(students));
        if (foundNode != nullptr) {
            // 如果找到，继续下一次查询
            continue;
        }
        // 如果没找到，更新查找次数
        ++missedCount;
    }
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start);

    // 计算查找效率
    double efficiency = (double)(totalQueries - missedCount) / duration.count() * 1e6; // 查找次数每微秒

    return 0;
}