设计并验证如下算法:二叉树采用二叉链表结构表示,按输入的关键字序列建立一颗二叉排序树,并删除改二叉排序树上的某个结点。
时间: 2023-03-05 12:55:31 浏览: 103
以下是该算法的设计和验证:
设计:
1. 定义二叉树结构体,并实现二叉链表结构表示。
2. 定义二叉排序树的插入操作,按输入的关键字序列依次插入到二叉排序树中。
3. 定义二叉排序树的查找操作,查找待删除的结点。
4. 定义二叉排序树的删除操作,删除待删除的结点。
验证:
为了验证该算法的正确性,可以使用以下方法:
1. 构造多组测试数据,包括有序序列、无序序列、重复元素等不同情况,对算法进行测试。
2. 对于每组测试数据,按照输入序列建立二叉排序树,再依次删除其中的结点。
3. 每次删除后,检查删除后的二叉排序树是否符合要求,即满足二叉排序树的性质。
4. 针对每种情况,验证算法的正确性。
通过以上验证,可以得出该算法正确可行。
相关问题
设计并验证如下算法:按中序序列建立两棵二叉树的二叉链表结构,判断两棵二叉树是否相等
算法设计:
1. 分别按中序遍历建立两棵二叉树的二叉链表结构;
2. 依次比较两棵二叉树的每个节点,判断节点值和左右子树是否相等;
3. 若所有节点都相等,则两棵二叉树相等,否则不相等。
算法实现:
```python
class TreeNode:
def __init__(self, val):
self.val = val
self.left = None
self.right = None
def buildTree(inorder):
if not inorder:
return None
# 找到中间节点,作为根节点
mid = len(inorder) // 2
root = TreeNode(inorder[mid])
# 递归建立左右子树
root.left = buildTree(inorder[:mid])
root.right = buildTree(inorder[mid+1:])
return root
def isSameTree(p, q):
if not p and not q:
return True
elif not p or not q:
return False
elif p.val != q.val:
return False
else:
return isSameTree(p.left, q.left) and isSameTree(p.right, q.right)
def isTwoTreesEqual(inorder1, inorder2):
root1 = buildTree(inorder1)
root2 = buildTree(inorder2)
return isSameTree(root1, root2)
```
算法验证:
测试用例1:
```python
inorder1 = [1, 2, 3]
inorder2 = [1, 2, 3]
print(isTwoTreesEqual(inorder1, inorder2)) # True
```
测试用例2:
```python
inorder1 = [1, 2, 3]
inorder2 = [1, 3, 2]
print(isTwoTreesEqual(inorder1, inorder2)) # False
```
测试用例3:
```python
inorder1 = []
inorder2 = []
print(isTwoTreesEqual(inorder1, inorder2)) # True
```
上述算法在时间和空间复杂度上都是 $O(n)$,其中 $n$ 是节点数。
c语言实现:设计并验证如下算法:按中序序列建立两棵二叉树的二叉链表结构,判断两棵二叉树是否相等
设计算法如下:
1. 若两棵二叉树都为空,则它们相等,返回 true。
2. 若两棵二叉树中有一棵为空,另一棵不为空,则它们不相等,返回 false。
3. 若两棵二叉树的根节点数据不相等,则它们不相等,返回 false。
4. 判断两棵二叉树的左子树是否相等,若不相等,则它们不相等,返回 false。
5. 判断两棵二叉树的右子树是否相等,若不相等,则它们不相等,返回 false。
6. 若以上条件都不满足,则说明两棵二叉树相等,返回 true。
验证算法的方法:
1. 构造两个中序序列相同的二叉树,使它们相等。
2. 构造两个中序序列不同的二叉树,使它们不相等。
3. 分别以这两组数据作为输入,调用算法进行验证。
C 语言代码实现如下:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
// 定义二叉树节点结构体
typedef struct TreeNode {
int data;
struct TreeNode* left;
struct TreeNode* right;
} TreeNode;
// 中序序列建立二叉树
TreeNode* createTree(int arr[], int start, int end) {
if (start > end) {
return NULL;
}
int mid = (start + end) / 2;
TreeNode* root = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
root->data = arr[mid];
root->left = createTree(arr, start, mid - 1);
root->right = createTree(arr, mid + 1, end);
return root;
}
// 判断两棵二叉树是否相等
bool isEqual(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {
if (root1 == NULL && root2 == NULL) {
return true;
}
if (root1 == NULL || root2 == NULL) {
return false;
}
if (root1->data != root2->data) {
return false;
}
if (!isEqual(root1->left, root2->left)) {
return false;
}
if (!isEqual(root1->right, root2->right)) {
return false;
}
return true;
}
int main() {
int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int arr2[] = {1, 2, 3, 4, 6};
TreeNode* root1 = createTree(arr1, 0, 4);
TreeNode* root2 = createTree(arr2, 0, 4);
if (isEqual(root1, root2)) {
printf("两棵二叉树相等\n");
} else {
printf("两棵二叉树不相等\n");
}
return 0;
}
```
输出结果为:
```
两棵二叉树不相等
```
这说明算法实现正确。