对于给定的关键字序列(56,13,64,5,32,92,21,80,88,75),构造一棵二叉排序树bt,并求bt在查找成功和失败情况下的平均查找长度。用c++语言
时间: 2024-12-15 18:22:43 浏览: 26
在C++中,为了构建二叉排序树(Binary Search Tree, BST)并计算查找成功和失败的平均查找长度,我们需要首先创建一个节点结构,然后按照BST的插入规则插入关键字,最后计算平均查找长度。这里是一个简单的示例:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
// 定义二叉搜索树的节点
struct Node {
int key;
Node* left;
Node* right;
};
// 插入函数,用于构建BST
Node* insert(Node* root, int key) {
if (root == nullptr) return new Node{key, nullptr, nullptr};
if (key < root->key)
root->left = insert(root->left, key);
else
root->right = insert(root->right, key);
return root;
}
// 查找函数,返回NULL表示未找到
Node* search(Node* root, int key) {
if (root == nullptr || root->key == key)
return root;
if (root->key > key)
return search(root->left, key);
else
return search(root->right, key);
}
// 平均查找长度计算
double averageSearchLength(int* arr, int n, int target) {
int total_length = 0;
int success_count = 0;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (search(nullptr, arr[i]) != nullptr)
success_count++;
total_length += binary_search(arr, 0, n - 1, arr[i]);
}
double avg_len = static_cast<double>(total_length) / n;
return success_count > 0 ? avg_len : n;
}
// 冒泡排序模拟查找算法(仅用于演示)
int binary_search(int* arr, int low, int high, int target) {
while (low <= high) {
int mid = low + (high - low) / 2;
if (arr[mid] == target)
return mid + 1; // 因为已遍历过数组,所以加1
else if (arr[mid] < target)
low = mid + 1;
else
high = mid - 1;
}
return low; // 如果没找到,返回最后一个比target大的索引
}
int main() {
int arr[] = {56, 13, 64, 5, 32, 92, 21, 80, 88, 75};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
Node* root = nullptr;
root = insert(root, arr[0]); // 构建BST
double avg_len = averageSearchLength(arr, n, 75); // 指定查找目标
cout << "Average search length on success: " << avg_len << endl;
// 计算所有元素的平均查找长度
avg_len = averageSearchLength(arr, n, -1);
cout << "Average search length in general: " << avg_len << endl;
return 0;
}
```
注意,这里的`binary_search`是一个模拟查找过程的简化版本,实际应用中可以使用更高效的查找算法如二分查找。同时,上述代码假设输入的关键字序列已经是有序的,因为我们在构建BST时依赖了这个假设。如果输入是无序的,需要先对数组进行排序。
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