请用c++完成.定义长度为n的查找表,m个待查找数据,定义二叉树排序树的结点结构。 2.初始化随机数发生器,产生n个随机数构成的查找表并用简单选择排序。 3.创建顺序查找、折半查找、创建二叉排序树、二叉排序树查找,取得当前系统时间函数。 4.调用顺序查找、折半查找、二叉排序树查找函数,输出在长度为n的查找表中,查找m个数据耗费的总时间。
时间: 2023-11-22 15:54:23 浏览: 92
利用C++实现二叉树的建立 首先通过建立节点类、然后通过递归算法建立整个二叉树,有增加、删除、查找等算法,有利于初步学习二叉树
以下是基于题目要求的C++代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;
// 二叉排序树结点结构体
struct BSTNode {
int data;
BSTNode* left;
BSTNode* right;
};
// 初始化随机数
void initRandom(int arr[], int n) {
srand(time(0));
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = rand() % 100 + 1;
}
}
// 简单选择排序
void simpleSelectSort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
int minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
if (minIndex != i) {
swap(arr[i], arr[minIndex]);
}
}
}
// 顺序查找
int sequentialSearch(int arr[], int n, int key) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (arr[i] == key) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 折半查找
int binarySearch(int arr[], int n, int key) {
int left = 0, right = n - 1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (arr[mid] == key) {
return mid;
} else if (arr[mid] > key) {
right = mid - 1;
} else {
left = mid + 1;
}
}
return -1;
}
// 创建二叉排序树
void createBST(BSTNode*& root, int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
BSTNode* newNode = new BSTNode;
newNode->data = arr[i];
newNode->left = newNode->right = NULL;
if (root == NULL) {
root = newNode;
} else {
BSTNode* p = root;
while (true) {
if (arr[i] < p->data) {
if (p->left == NULL) {
p->left = newNode;
break;
} else {
p = p->left;
}
} else {
if (p->right == NULL) {
p->right = newNode;
break;
} else {
p = p->right;
}
}
}
}
}
}
// 二叉排序树查找
bool BSTSearch(BSTNode* root, int key) {
if (root == NULL) {
return false;
} else if (root->data == key) {
return true;
} else if (root->data > key) {
return BSTSearch(root->left, key);
} else {
return BSTSearch(root->right, key);
}
}
int main() {
const int N = 10000;
const int M = 1000;
int arr[N];
initRandom(arr, N);
simpleSelectSort(arr, N);
int searchArr[M];
initRandom(searchArr, M);
clock_t start, end;
double duration;
// 顺序查找
start = clock();
for (int i = 0; i < M; i++) {
sequentialSearch(arr, N, searchArr[i]);
}
end = clock();
duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout << "Sequential search time: " << duration << "s" << endl;
// 折半查找
start = clock();
for (int i = 0; i < M; i++) {
binarySearch(arr, N, searchArr[i]);
}
end = clock();
duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout << "Binary search time: " << duration << "s" << endl;
// 创建二叉排序树
BSTNode* root = NULL;
createBST(root, arr, N);
// 二叉排序树查找
start = clock();
for (int i = 0; i < M; i++) {
BSTSearch(root, searchArr[i]);
}
end = clock();
duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout << "Binary search tree time: " << duration << "s" << endl;
return 0;
}
```
在上述代码中,我们首先使用 `initRandom` 初始化一个包含 N 个随机数的数组,然后使用 `simpleSelectSort` 对该数组进行简单选择排序。接着,我们使用 `sequentialSearch` 进行顺序查找、`binarySearch` 进行折半查找、`createBST` 创建二叉排序树、`BSTSearch` 对二叉排序树进行查找,最后使用 `clock` 函数获取每个查找算法耗费的时间。
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