C语言实现最优二叉搜索树
时间: 2024-04-14 21:21:34 浏览: 144
C语言可以通过动态规划实现最优二叉搜索树。最优二叉搜索树是指在所有可能的二叉搜索树中,查找次数最少的一棵树。具体实现可以参考以下步骤:
1. 首先读入节点的数量和它们的概率,将它们存储在数组中。
2. 创建两个二维数组,一个用于存储子树的期望代价,另一个用于存储根节点的概率。
3. 从小到大枚举子树的大小,计算每个子树的期望代价和根节点的概率。
4. 根据子树的期望代价和根节点的概率,计算出包含该子树的最优二叉搜索树的期望代价。
5. 最后,根据计算出的期望代价,可以构造出最优二叉搜索树的结构。
具体实现细节可以参考附件中的代码实现。
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C语言创造最优二叉搜索树
C语言可以通过动态规划实现最优二叉搜索树。最优二叉搜索树是指在给定的n个关键字的概率集合P={p1,p2,...,pn}和n+1个伪关键字的概率集合Q={q0,q1,...,qn},构造一棵二叉搜索树,使得所有关键字的搜索代价之和最小。其中,搜索代价是指在二叉搜索树中查找一个关键字的次数,如果该关键字在树中出现的概率为pi,则其搜索代价为深度加1,如果该关键字不在树中出现,但在某个区间内出现的概率为qi,则其搜索代价为区间长度加1。具体实现可以参考以下步骤:
1.定义一个二维数组e[i][j]表示从i到j的最小搜索代价,一个二维数组w[i][j]表示从i到j的概率和。
2.初始化e[i][i-1]=qi-1和w[i][i-1]=qi-1,其中i=1,2,...,n+1。
3.对于每个区间长度l=1,2,...,n,计算e[i][i+l-1]和w[i][i+l-1]的值。具体计算方法为:对于每个i和j=i+l-1,枚举根节点k=i,i+1,...,j,计算e[i][j]和w[i][j]的值,即e[i][j]=min{e[i][k-1]+e[k+1][j]+w[i][j]},w[i][j]=w[i][j-1]+pi+qj。
4.最终的最小搜索代价为e[n]。
<<相关问题>>:
. 动态规划的时间复杂度是多少?
2. 除了动态规划,还有哪些方法可以实现最优二叉搜索树?
3. 如何在C语言中实现二叉搜索树的插入和查找操作?
C语言,通过递推式实现最优二叉搜索树并给出代码
好的,您的问题是如何用递推式实现最优二叉搜索树,以下是示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define INF 2147483647
//计算从i到j的W值之和
int sum_W(int *W, int i, int j)
{
int k, sum = 0;
for (k = i; k <= j; k++)
sum += W[k];
return sum;
}
//计算最优二叉搜索树的平均代价
float optimal_bst(int n, float *p, int *W, float *C)
{
int i, j, r, len;
float tmp;
for (i = 0; i <= n; i++) {
C[i * (n+1) + i] = p[i];
W[i * (n+1) + i] = p[i];
}
//计算C(i,j)和W(i,j)
for (len = 2; len <= n; len++) {
for (i = 0; i <= n-len+1; i++) {
j = i + len - 1;
W[i * (n+1) + j] = W[i * (n+1) + j-1] + p[j] + sum_W(p, i, j-1);
C[i * (n+1) + j] = INF;
for (r = i; r <= j; r++) {
tmp = C[i * (n+1) + r-1] + C[(r+1) * (n+1) + j] + W[i * (n+1) + j];
if (tmp < C[i * (n+1) + j])
C[i * (n+1) + j] = tmp;
}
}
}
return C[0 * (n+1) + n];
}
int main()
{
int n = 4;
float p[] = {0.15, 0.10, 0.05, 0.10, 0.20};
int *W = (int *)malloc(sizeof(int) * (n+1) * (n+1));
float *C = (float *)malloc(sizeof(float) * (n+1) * (n+1));
float optimal_cost = optimal_bst(n, p, W, C);
printf("The optimal cost of the BST is: %.2f\n", optimal_cost);
free(W);
free(C);
return 0;
}
```
这是一个动态规划算法,利用递推式计算最优二叉搜索树的平均代价。其中,W(i,j)表示由i到j的节点组成的二叉搜索树的查找代价之和,C(i,j)表示由i到j的节点组成的最优二叉搜索树的平均查找代价。在计算C(i,j)时,枚举根节点r,将树分成左右两个子树,选择代价最小的作为最优解。
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