请按照字符型设计一个二叉搜索树的数据结构,并为其编写C++类定义,包括查找深度,输出叶子结点和按照值查找的功能。已知数据节点类型为字符,待你完成其余类型的扩展以及调试和查找操作的实现。

时间: 2024-11-09 21:27:19 浏览: 34
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数据结构实验报告-树-二叉树的字符图形显示程序(半期测试)-实验内容与要求.docx

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在C++中,我们可以创建一个名为`CharacterBST`的类来表示二叉搜索树,用于存储字符类型的数据。这里是一个基本的实现,包含了插入、查找、获取深度、输出叶子节点等核心功能: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 定义二叉树节点 class Node { public: char data; Node* left; Node* right; // 构造函数 Node(char value) : data(value), left(nullptr), right(nullptr) {} }; class CharacterBST { private: Node* root; // 查找函数,返回值是否存在,返回指针位置 Node* search(Node* node, char key) { if (node == nullptr || node->data == key) return node; if (node->data < key) return search(node->right, key); else return search(node->left, key); } // 插入函数 void insert(Node** node, char key) { if (*node == nullptr) *node = new Node(key); else if (key < (*node)->data) insert(&(*node)->left, key); else insert(&(*node)->right, key); } public: // 构造函数 CharacterBST() : root(nullptr) {} // 深度计算 int depth() const { return calculate_depth(root); } // 私有辅助函数,递归计算深度 int calculate_depth(Node* node) const { if (node == nullptr) return 0; else return 1 + max(calculate_depth(node->left), calculate_depth(node->right)); } // 输出所有叶子节点 void printLeaves() { cout << "Leaf nodes:\n"; inOrderPrintLeaves(root); } // 私有辅助函数,中序遍历打印叶子节点 void inOrderPrintLeaves(Node* node) const { if (node != nullptr && node->left == nullptr && node->right == nullptr) cout << node->data << " "; if (node->left != nullptr) inOrderPrintLeaves(node->left); if (node->right != nullptr) inOrderPrintLeaves(node->right); } // 根据值查找节点 bool findNode(char key) { Node* foundNode = search(root, key); return foundNode != nullptr; } }; int main() { CharacterBST bst; bst.insert(&bst.root, 'a'); bst.insert(&bst.root, 'c'); bst.insert(&bst.root, 'b'); bst.insert(&bst.root, 'd'); cout << "Depth of the tree: " << bst.depth() << endl; bst.printLeaves(); char searchKey = 'b'; if (bst.findNode(searchKey)) cout << "\nFound node with key " << searchKey << ": " << bst.search(&bst.root, searchKey)->data << endl; else cout << "\nNode not found.\n"; return 0; } ``` 这个`CharacterBST`类可以处理单个字符类型的输入。为了扩展到其他数据类型,只需将`Node`类的`data`成员和比较逻辑相应地修改即可。请注意,这只是一个基础示例,实际使用时还需要考虑错误处理和内存管理。
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