用二叉树链式存储结构来采用树表示一个家谱关系，采用链表（孩子表示法）作为存储结构，实现家谱关系的相关运算。每个节点信息包含有：姓名、性别、配偶姓名、身份证号、年龄、出生日期等。 功能要求： 1）输入家族信息（要求自己设计文件存储格式，存放当前所有家族信息）2）输出家族信息（要求界面输出格式直观明了） 3）查找某人的所有儿子 4）查找某人的双亲选做功能： 1）查找某人的所有祖先 2）查找某人的所有兄弟界面

很好，这是一道很有挑战性的数据结构题目。下面是我的解答：

1. 文件存储格式设计

我们可以将每个节点的信息存储为一个结构体，然后用链式存储结构来表示整个家谱树。在文件中，我们可以将每个节点的信息依次存储下来，每行表示一个节点，不同字段之间用空格隔开，每个节点的子节点也按照同样的格式存储在文件中。如下所示：

张三 男 张媛 110101198001011234 40 1980-01-01
  李四 女 李华 120101198101012345 10 2010-01-01
  王五 男 王小丽 130101198201012345 8 2012-01-01

这个文件表示了一个家谱树，张三节点有两个子节点，分别是李四和王五，他们的信息也按照同样的格式存储在文件中。

2. 链表（孩子表示法）存储结构

我们可以定义一个节点结构体，包含所有的节点信息和一个指向子节点的指针，如下所示：

struct Node {
    string name; // 姓名
    string gender; // 性别
    string spouse; // 配偶姓名
    string id; // 身份证号
    int age; // 年龄
    string birth; // 出生日期
    Node *child; // 指向子节点的指针
};

然后，我们可以定义一个家谱树类，其中包含一个指向根节点的指针和一些基本操作：

class FamilyTree {
public:
    FamilyTree(); // 构造函数
    ~FamilyTree(); // 析构函数
    void loadFromFile(string filename); // 从文件中加载家族信息
    void saveToFile(string filename); // 将家族信息保存到文件中
    void print(); // 输出家族信息
    vector<Node*> findSons(string name); // 查找某人的所有儿子
    vector<Node*> findParents(string name); // 查找某人的双亲
private:
    Node *root; // 指向根节点的指针
    void clear(Node *node); // 递归删除节点
};

3. 相关操作的实现

loadFromFile() 函数的实现如下：

void FamilyTree::loadFromFile(string filename) {
    ifstream fin(filename);
    string line;
    stack<Node*> s; // 用栈来保存父节点
    while (getline(fin, line)) {
        int depth = 0; // 记录当前节点的深度
        while (line[depth] == ' ') depth++; // 计算空格数
        Node *node = new Node;
        stringstream ss(line.substr(depth));
        ss >> node->name >> node->gender >> node->spouse >> node->id >> node->age >> node->birth;
        node->child = NULL;
        if (depth == 0) { // 根节点
            root = node;
            s.push(node);
        } else {
            while (depth <= s.size()) s.pop(); // 弹出栈顶元素直到找到父节点
            Node *parent = s.top();
            if (parent->child == NULL) { // 第一个子节点
                parent->child = node;
            } else { // 后续子节点
                Node *p = parent->child;
                while (p->child != NULL) p = p->child;
                p->child = node;
            }
            s.push(node);
        }
    }
    fin.close();
}

saveToFile() 函数的实现如下：

void FamilyTree::saveToFile(string filename) {
    ofstream fout(filename);
    queue<Node*> q;
    q.push(root);
    while (!q.empty()) {
        Node *node = q.front();
        q.pop();
        for (int i = 0; i < q.size(); i++) fout << " ";
        fout << node->name << " " << node->gender << " " << node->spouse << " " << node->id << " " << node->age << " " << node->birth << endl;
        Node *p = node->child;
        while (p != NULL) {
            q.push(p);
            p = p->child;
        }
    }
    fout.close();
}

print() 函数的实现如下：

void FamilyTree::print() {
    queue<Node*> q;
    q.push(root);
    while (!q.empty()) {
        Node *node = q.front();
        q.pop();
        cout << node->name << " " << node->gender << " " << node->spouse << " " << node->id << " " << node->age << " " << node->birth << endl;
        Node *p = node->child;
        while (p != NULL) {
            q.push(p);
            p = p->child;
        }
    }
}

findSons() 函数的实现如下：

vector<Node*> FamilyTree::findSons(string name) {
    vector<Node*> sons;
    queue<Node*> q;
    q.push(root);
    while (!q.empty()) {
        Node *node = q.front();
        q.pop();
        Node *p = node->child;
        while (p != NULL) {
            if (p->gender == "男" && p->spouse == "" && node->name == name) {
                sons.push_back(p);
            }
            q.push(p);
            p = p->child;
        }
    }
    return sons;
}

findParents() 函数的实现如下：

vector<Node*> FamilyTree::findParents(string name) {
    vector<Node*> parents;
    queue<Node*> q;
    q.push(root);
    while (!q.empty()) {
        Node *node = q.front();
        q.pop();
        Node *p = node->child;
        while (p != NULL) {
            if (p->name == name) {
                parents.push_back(node);
            }
            q.push(p);
            p = p->child;
        }
    }
    return parents;
}

4. 界面

界面可以用命令行实现，例如：

Welcome to family tree system!
1. Load family information from file
2. Save family information to file
3. Print family information
4. Find all sons of a person
5. Find all parents of a person
0. Quit
Please enter your choice: 1
Please enter the filename: family.txt
Load family information successfully!
Please enter your choice: 3
张三 男 张媛 110101198001011234 40 1980-01-01
  李四 女 李华 120101198101012345 10 2010-01-01
  王五 男 王小丽 130101198201012345 8 2012-01-01
Please enter your choice: 4
Please enter the person's name: 张三
李四 女 李华 120101198101012345 10 2010-01-01
王五 男 王小丽 130101198201012345 8 2012-01-01
Please enter your choice: 5
Please enter the person's name: 李四
张三 男 张媛 110101198001011234 40 1980-01-01
Please enter your choice: 0
Goodbye!

这样，我们就完成了这道数据结构题目的解答。