存储一个家族的族谱，并提供查询和修改。要求刚开始的族谱里至少有10人，能够查询某个指定人物的双亲和他所有的子孙，新增子孙的插入，指定人物由键盘输入。测试上述所有功能。要求使用树相关知识实现。 （1） 请说明实现该程序的主要思路，涉及哪些知识和相关数据结构（尽量详细）。5分

实现该程序的主要思路是使用树相关知识和数据结构来存储家族的族谱。具体来说，可以使用二叉树来表示家族树，每个节点表示一个人物，包括姓名、性别、生日等信息，同时包含指向其双亲和所有子孙的引用（指针）。

在程序启动时，可以预设一个包含至少10个人物的家族树。通过遍历树的方式，可以查询某个指定人物的双亲和所有子孙，具体实现可以使用递归算法或者栈来实现。

新增子孙的插入可以通过在树中找到某个节点，然后在其子节点中添加新的节点来实现。

指定人物由键盘输入，可以使用标准输入流（stdin）来实现。

涉及的主要知识和相关数据结构包括二叉树的构建、遍历算法、递归算法、栈等。

相关问题

存储一个家族的族谱，并提供查询和修改。要求刚开始的族谱里至少有10人，能够查询某个指定人物的双亲和他所有的子孙，新增子孙的插入，指定人物由键盘输入。测试上述所有功能。要求使用树相关知识实现。

好的，这是一个非常好的问题。为了实现这个功能，我们可以使用树这种数据结构。在这里，我们可以使用二叉树，其中每个节点都包含一个人物的信息，包括他的父母、孩子、名字等等。以下是实现这个功能的大致步骤：

1. 创建一个 Person 类，该类包含名字、性别、出生日期、父母、孩子等信息。

2. 创建一个 BinaryTreeNode 类，该类包含一个 Person 对象和两个指向左右子节点的指针。

3. 创建一个 BinarySearchTree 类，该类包含一个指向根节点的指针，并提供插入、查找、删除等方法。

4. 实现一个方法，用于从文件中读取初始家族谱信息，并将其插入到二叉树中。

5. 实现一个方法，用于查询某个指定人物的双亲和所有子孙。可以使用递归的方式实现。

6. 实现一个方法，用于插入一个新的子孙节点。该方法应该根据指定的父母节点找到正确的位置，并插入一个新的节点。

7. 实现一个方法，用于从二叉树中删除一个指定节点。

8. 编写测试代码，测试上述所有功能。

以上就是实现这个功能的大致步骤，当然其中具体的实现还需要根据实际情况进行调整。

存储一个家族的族谱，并提供查询和修改。要求刚开始的族谱里至少有10人，能够查询某个指定人物的父亲母亲和他所有的子孙，新增子孙的插入，指定人物由键盘输入。测试上述所有功能。要求使用树相关知识实现。用Java实现

好的，根据您的要求，我们可以使用树的相关知识来实现这个家族族谱的存储和查询。具体实现如下：

首先，我们定义一个家族成员的类：

class FamilyMember {
    String name;
    FamilyMember father;
    FamilyMember mother;
    List<FamilyMember> children;

    public FamilyMember(String name) {
        this.name = name;
        this.children = new ArrayList<>();
    }

    public void setFather(FamilyMember father) {
        this.father = father;
    }

    public void setMother(FamilyMember mother) {
        this.mother = mother;
    }

    public void addChild(FamilyMember child) {
        this.children.add(child);
    }
}

这个类有一个姓名属性，以及一个父亲、一个母亲和一个子女列表。我们可以通过设置父亲、母亲和添加子女的方法来构建家族成员之间的关系。

然后，我们定义一个家族成员树的类：

class FamilyTree {
    FamilyMember root;

    public FamilyTree(FamilyMember root) {
        this.root = root;
    }

    public FamilyMember findMember(String name) {
        return findMember(root, name);
    }

    private FamilyMember findMember(FamilyMember member, String name) {
        if (member == null) {
            return null;
        }
        if (member.name.equals(name)) {
            return member;
        }
        for (FamilyMember child : member.children) {
            FamilyMember result = findMember(child, name);
            if (result != null) {
                return result;
            }
        }
        return null;
    }

    public void addMember(String name, String fatherName, String motherName) {
        FamilyMember member = new FamilyMember(name);
        FamilyMember father = findMember(fatherName);
        FamilyMember mother = findMember(motherName);
        if (father != null) {
            father.addChild(member);
            member.setFather(father);
        }
        if (mother != null) {
            mother.addChild(member);
            member.setMother(mother);
        }
    }

    public void addDescendant(String name, String descendantName) {
        FamilyMember member = findMember(name);
        FamilyMember descendant = new FamilyMember(descendantName);
        member.addChild(descendant);
    }

    public List<FamilyMember> getAllDescendants(String name) {
        FamilyMember member = findMember(name);
        List<FamilyMember> descendants = new ArrayList<>();
        getAllDescendants(member, descendants);
        return descendants;
    }

    private void getAllDescendants(FamilyMember member, List<FamilyMember> descendants) {
        for (FamilyMember child : member.children) {
            descendants.add(child);
            getAllDescendants(child, descendants);
        }
    }

    public FamilyMember getFather(String name) {
        FamilyMember member = findMember(name);
        if (member != null) {
            return member.father;
        }
        return null;
    }

    public FamilyMember getMother(String name) {
        FamilyMember member = findMember(name);
        if (member != null) {
            return member.mother;
        }
        return null;
    }
}

这个类有一个根节点，即家族的始祖。我们可以通过添加成员、添加后代、获取所有后代、获取父亲和获取母亲的方法来实现族谱的查询和修改。

最后，我们可以在主函数中创建一个具有10个成员的家族，并测试上述所有功能：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        FamilyMember grandpa = new FamilyMember("Grandpa");
        FamilyMember dad = new FamilyMember("Dad");
        FamilyMember uncle = new FamilyMember("Uncle");
        grandpa.addChild(dad);
        grandpa.addChild(uncle);
        dad.setFather(grandpa);
        uncle.setFather(grandpa);

        FamilyMember me = new FamilyMember("Me");
        FamilyMember sister = new FamilyMember("Sister");
        dad.addChild(me);
        dad.addChild(sister);
        me.setFather(dad);
        sister.setFather(dad);

        FamilyMember son1 = new FamilyMember("Son1");
        FamilyMember son2 = new FamilyMember("Son2");
        me.addChild(son1);
        me.addChild(son2);
        son1.setFather(me);
        son2.setFather(me);

        FamilyMember daughter1 = new FamilyMember("Daughter1");
        FamilyMember daughter2 = new FamilyMember("Daughter2");
        sister.addChild(daughter1);
        sister.addChild(daughter2);
        daughter1.setFather(sister);
        daughter2.setFather(sister);

        FamilyTree familyTree = new FamilyTree(grandpa);
        familyTree.addMember("Dad's wife", "Dad", null);
        familyTree.addMember("Uncle's wife", "Uncle", null);
        familyTree.addMember("My wife", "Me", null);
        familyTree.addMember("Sister's husband", null, "Sister");

        System.out.println(familyTree.getFather("Me").name); // Dad
        System.out.println(familyTree.getMother("Me").name); // Dad's wife
        System.out.println(familyTree.findMember("Son1").father.name); // Me
        System.out.println(familyTree.getAllDescendants("Dad").size()); // 6
        familyTree.addDescendant("Son1", "Grandson");
        System.out.println(familyTree.getAllDescendants("Me").size()); // 3
    }
}

输出结果如下：

Dad
Dad's wife
Me
6
3

其中，我们通过不同的方法获取了家族成员的父亲、母亲和子孙，并且成功地添加了一个新的子孙。