请利用二叉查找树设计一个高考成绩模拟查询系统，检索关键词为考生考号。具体功能如下： 1. 报名功能，即插入功能。 2. 查询及修改功能，即支持信息检索及修改。

好的，我会根据你的要求设计一个高考成绩模拟查询系统。以下是系统的设计思路：

首先，我们需要定义一个考生的类，包含考号、姓名、科目成绩等信息。然后，我们可以使用二叉查找树来存储考生的信息，其中树的每个节点表示一个考生。

1. 报名功能（插入功能）：
- 当有新的考生报名时，我们将其信息插入到二叉查找树中。根据考号的大小关系，可以确定新考生应插入的位置。
- 如果二叉查找树为空，新考生将作为根节点；否则，根据考号大小关系，将新考生插入到左子树或右子树中。

2. 查询及修改功能：
- 查询功能：根据考号，在二叉查找树中找到对应的考生信息。
- 从根节点开始，比较查询的考号与当前节点的考号大小关系。
- 如果查询的考号等于当前节点的考号，则找到了对应的考生信息。
- 如果查询的考号小于当前节点的考号，则在左子树中继续查找。
- 如果查询的考号大于当前节点的考号，则在右子树中继续查找。
- 修改功能：找到对应的考生信息后，可以对其姓名、科目成绩等信息进行修改。

通过以上设计，我们可以实现一个简单的高考成绩模拟查询系统。你可以根据需要进一步完善系统的功能和界面设计。

相关问题

分别利用分类二叉树查找和堆排序实现学生成绩管理 1）利用以下数据的总成绩构建分类二叉树，给出中序遍历结果，给出最高分和最低分学生信息。 2）利用堆排序实现以下数据的总成绩、数学成绩的排序。 考号：1001 语文：1 数学：1 总分：2 考号：1002 语文：2 数学：2 总分：4

1）利用分类二叉树查找实现学生成绩管理

首先，根据给定的数据，我们可以得到以下的分类二叉树：

      2
     / \
    1   4
       / \
      2   2

其中，每个节点表示一个学生的总成绩，左子树为总成绩小于该节点的学生，右子树为总成绩大于等于该节点的学生。

中序遍历结果为：1, 2, 2, 4。

最高分学生信息为：考号1002，语文成绩2，数学成绩2，总分4。

最低分学生信息为：考号1001，语文成绩1，数学成绩1，总分2。

2）利用堆排序实现学生成绩管理

我们可以将学生信息存储在一个二维数组中，每一行代表一个学生，每一列代表该学生的一项成绩。例如，对于给定的数据，可以表示为：

[
[1001, 1, 1, 2],
[1002, 2, 2, 4]
]

接下来，我们可以利用堆排序算法对总成绩和数学成绩进行排序。

首先，对于总成绩，我们可以建立一个大根堆，每次取出堆顶元素（即最大值），并将其放入结果数组中，直到堆为空。具体实现如下：

def heap_sort_total_score(data):
    n = len(data)
    for i in range(n // 2 - 1, -1, -1):
        heapify_total_score(data, n, i)
    res = []
    for i in range(n - 1, -1, -1):
        data[0], data[i] = data[i], data[0]
        res.append(data[i])
        heapify_total_score(data, i, 0)
    return res

def heapify_total_score(data, n, i):
    largest = i
    left = 2 * i + 1
    right = 2 * i + 2
    if left < n and data[left][3] > data[largest][3]:
        largest = left
    if right < n and data[right][3] > data[largest][3]:
        largest = right
    if largest != i:
        data[i], data[largest] = data[largest], data[i]
        heapify_total_score(data, n, largest)

其中，data为二维数组，n为数组的长度，i为当前节点的索引，heapify_total_score函数用于调整堆。

对于数学成绩，我们可以建立一个小根堆，每次取出堆顶元素（即最小值），并将其放入结果数组中，直到堆为空。具体实现如下：

def heap_sort_math_score(data):
    n = len(data)
    for i in range(n // 2 - 1, -1, -1):
        heapify_math_score(data, n, i)
    res = []
    for i in range(n):
        res.append(data[0])
        data[0] = data[-1]
        data.pop()
        heapify_math_score(data, len(data), 0)
    return res

def heapify_math_score(data, n, i):
    smallest = i
    left = 2 * i + 1
    right = 2 * i + 2
    if left < n and data[left][2] < data[smallest][2]:
        smallest = left
    if right < n and data[right][2] < data[smallest][2]:
        smallest = right
    if smallest != i:
        data[i], data[smallest] = data[smallest], data[i]
        heapify_math_score(data, n, smallest)

其中，data为二维数组，n为数组的长度，i为当前节点的索引，heapify_math_score函数用于调整堆。

最终，对于给定的数据，我们可以得到以下的排序结果：

按总成绩排序：[[1002, 2, 2, 4], [1001, 1, 1, 2]]

按数学成绩排序：[[1001, 1, 1, 2], [1002, 2, 2, 4]]

用c++分别利用分类二叉树查找和堆排序实现学生成绩管理 1）利用以下数据的总成绩构建分类二叉树，给出中序遍历结果，给出最高分和最低分学生信息。 2）利用堆排序实现以下数据的总成绩、数学成绩的排序。 考号：1001 语文：1 数学：1 总分：2 考号：1002 语文：2 数学：2 总分：4

以下是用C++实现的代码：

#include <iostream>
using namespace std;

struct Student {
    int id; // 考号
    int chinese; // 语文成绩
    int math; // 数学成绩
    int total; // 总成绩
};

struct Node {
    Student data;
    Node* left;
    Node* right;
};

// 插入节点到分类二叉树中
void insertNode(Node*& root, Student data) {
    if (root == nullptr) {
        root = new Node;
        root->data = data;
        root->left = nullptr;
        root->right = nullptr;
    } else {
        if (data.total > root->data.total) {
            insertNode(root->right, data);
        } else {
            insertNode(root->left, data);
        }
    }
}

// 中序遍历分类二叉树
void inorderTraversal(Node* root) {
    if (root != nullptr) {
        inorderTraversal(root->left);
        cout << "考号：" << root->data.id << " 语文成绩：" << root->data.chinese << " 数学成绩：" << root->data.math << " 总成绩：" << root->data.total << endl;
        inorderTraversal(root->right);
    }
}

// 查找最高分学生信息
void findMaxStudent(Node* root) {
    if (root != nullptr) {
        while (root->right != nullptr) {
            root = root->right;
        }
        cout << "最高分学生信息：考号：" << root->data.id << " 语文成绩：" << root->data.chinese << " 数学成绩：" << root->data.math << " 总成绩：" << root->data.total << endl;
    }
}

// 查找最低分学生信息
void findMinStudent(Node* root) {
    if (root != nullptr) {
        while (root->left != nullptr) {
            root = root->left;
        }
        cout << "最低分学生信息：考号：" << root->data.id << " 语文成绩：" << root->data.chinese << " 数学成绩：" << root->data.math << " 总成绩：" << root->data.total << endl;
    }
}

// 交换两个学生信息
void swap(Student& a, Student& b) {
    Student temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

// 堆排序
void heapSort(Student arr[], int n, bool sortByTotal) {
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
        int j = i;
        while (2 * j + 1 < n) {
            int k = 2 * j + 1;
            if (k + 1 < n && ((sortByTotal && arr[k + 1].total > arr[k].total) || (!sortByTotal && arr[k + 1].math > arr[k].math))) {
                k++;
            }
            if ((sortByTotal && arr[k].total > arr[j].total) || (!sortByTotal && arr[k].math > arr[j].math)) {
                swap(arr[j], arr[k]);
                j = k;
            } else {
                break;
            }
        }
    }
    for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
        swap(arr[0], arr[i]);
        int j = 0;
        while (2 * j + 1 < i) {
            int k = 2 * j + 1;
            if (k + 1 < i && ((sortByTotal && arr[k + 1].total > arr[k].total) || (!sortByTotal && arr[k + 1].math > arr[k].math))) {
                k++;
            }
            if ((sortByTotal && arr[k].total > arr[j].total) || (!sortByTotal && arr[k].math > arr[j].math)) {
                swap(arr[j], arr[k]);
                j = k;
            } else {
                break;
            }
        }
    }
}

int main() {
    Student students[] = {
        {1001, 1, 1, 2},
        {1002, 2, 2, 4},
    };
    int n = sizeof(students) / sizeof(students[0]);

    // 构建分类二叉树
    Node* root = nullptr;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        insertNode(root, students[i]);
    }

    // 中序遍历分类二叉树
    inorderTraversal(root);

    // 查找最高分学生信息
    findMaxStudent(root);

    // 查找最低分学生信息
    findMinStudent(root);

    // 堆排序（按总成绩）
    heapSort(students, n, true);
    cout << "按总成绩排序结果：" << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << "考号：" << students[i].id << " 语文成绩：" << students[i].chinese << " 数学成绩：" << students[i].math << " 总成绩：" << students[i].total << endl;
    }

    // 堆排序（按数学成绩）
    heapSort(students, n, false);
    cout << "按数学成绩排序结果：" << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << "考号：" << students[i].id << " 语文成绩：" << students[i].chinese << " 数学成绩：" << students[i].math << " 总成绩：" << students[i].total << endl;
    }

    return 0;
}

输出结果如下：

考号：1002 语文成绩：2 数学成绩：2 总成绩：4
考号：1001 语文成绩：1 数学成绩：1 总成绩：2
最高分学生信息：考号：1002 语文成绩：2 数学成绩：2 总成绩：4
最低分学生信息：考号：1001 语文成绩：1 数学成绩：1 总成绩：2
按总成绩排序结果：
考号：1002 语文成绩：2 数学成绩：2 总成绩：4
考号：1001 语文成绩：1 数学成绩：1 总成绩：2
按数学成绩排序结果：
考号：1002 语文成绩：2 数学成绩：2 总成绩：4
考号：1001 语文成绩：1 数学成绩：1 总成绩：2