数据结构第五章作业

作业/数据结构-金健/C++/第五章作业/CMakeLists.txt

@@ -0,0 +1,20 @@
+cmake_minimum_required(VERSION 3.9)
+project(chapter5)
+
+# set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
+
+# include_directories(
+#         include
+# )
+
+add_executable(bitree
+        main.cpp)
+
+SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH R:/)
+
+if (CMAKE_BUILD_TYPE STREQUAL Release)
+#    # 也可以set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE ...)
+    set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall -fexec-charset=GBK")
+endif()
+
+target_link_libraries(bitree)

作业/数据结构-金健/C++/第五章作业/bitree.cpp

@@ -0,0 +1,177 @@
+//
+// Created by 423A35C7 on 2023-11-12.
+//
+
+// #include <functional>
+// #include <list>
+#include <cassert>
+#include <queue>
+#include <string>
+
+struct Node {
+    int num = 0;
+    std::string text;
+    // 线索化的标记
+    bool if_left_chain = false;
+    bool if_right_chain = false;
+    // 左右子树或前驱后继
+    Node* left = nullptr;
+    Node* right = nullptr;
+
+    Node(int num, const std::string& text)
+        : num(num),
+          text(text) {
+    }
+
+    ~Node() {
+        remove_left();
+        remove_right();
+    }
+
+    void remove_left() {
+        if (left != nullptr && !if_left_chain) {
+            // delete the node
+            left->~Node();
+            // delete the memory
+            delete left;
+            // set the pointer to nullptr
+            left = nullptr;
+        }
+    }
+
+    void remove_right() {
+        if (right != nullptr && !if_right_chain) {
+            // delete the node
+            right->~Node();
+            // delete the memory
+            delete right;
+            // set the pointer to nullptr
+            right = nullptr;
+        }
+    }
+
+};
+class BiTree {
+   Node *find(int num) {
+        Node *temp;
+        // 遍历查找num
+        for (temp = head; temp && temp->num < num; temp = temp->right);
+        return temp;
+    }
+
+    void insert_left(Node *parent, const std::string& text) {
+        // 断言parent不为空
+        assert(parent != nullptr);
+        // parent->remove_left();
+        // 如果parent->left为空，则插入新节点
+        if (parent->left == nullptr)
+            parent->left = new Node {0, text};
+        else
+            insert_right(parent->left, text);
+    }
+
+    void insert_right(Node *parent, const std::string& text) {
+        // 断言parent不为空
+        assert(parent != nullptr);
+        // 记录tail
+        Node *tail = parent;
+        // 遍历查找tail->right
+        for (; !tail->if_right_chain && tail->right; tail = tail->right);
+        // 插入新节点
+        tail->right = new Node {0, text};
+        tail->if_right_chain = false;
+    }
+public:
+   Node *head;
+    int length = 0;
+    BiTree() {
+        // 初始化头节点
+        this->head = new Node(0, "");
+        // 初始化节点数量
+        this->length = 1;
+    }
+    ~BiTree() {
+        // 删除头节点的左右子节点
+        this->head->remove_left();
+        this->head->remove_right();
+        // 删除头节点
+        delete this->head;
+    }
+
+    void update() {
+        // 左节点入队，出队时扩展到所有的右节点
+        std::queue<Node*> q;
+        Node *current = head, *next = head->left;
+        int current_num = 0;
+        // while (!q.empty()) {
+            // current->if_right_chain = true;
+            // current->right = q.front();
+            // current = q.front();
+            // q.pop();
+            // Node *next = current;
+            // for (; next && !next->if_right_chain;  current = next, next = next->right) {
+            //     next->num = current_num++;
+            //     if (next->left) {
+            //         q.push(next->left);
+            //     }
+            // }
+       // 当前节点为空，则跳出循环
+        while (current) {
+            // 当前节点的编号
+            current->num = current_num++;
+            // 如果当前节点有左子节点，则将左子节点放入队列
+            if (current->left) {
+                q.push(current->left);
+            }
+
+            // 发生间断，从队列中重新取值
+            if (!current->right || current->if_right_chain) {
+                // 如果当前节点没有右子节点，或者当前节点已经处理完右子节点，则跳出循环
+                if (q.empty()) break;
+                // 从队列中取出下一个节点
+                next = q.front();
+                // 从队列中删除该节点
+                q.pop();
+                // 标记当前节点是线索化右子节点
+                current->if_right_chain = true;
+            } else {
+                // 标记当前节点不是线索化右子节点
+                current->if_right_chain = false;
+            }
+            // 将当前节点的右子节点设置为下一个节点
+            current->right = next;
+            // 将当前节点设置为下一个节点
+            current = next;
+            // 将下一个节点设置为下一个节点的右子节点
+            next = next->right;
+        }
+        // 更新树的层数
+        this->length = current_num;
+    }
+
+   void insert(int num, std::queue<std::string> &children) {
+        // 找到要插入的父节点
+        Node *parent = this->find(num);
+        // 断言父节点不为空
+        assert(parent != nullptr);
+        // 如果子节点为空，则直接返回
+        if (children.empty()) return;
+        // 插入左子节点
+        this->insert_left(parent, children.front());
+        // 从队列中弹出第一个子节点
+        children.pop();
+        // 将父节点指向左子节点
+        parent = parent->left;
+        // 如果队列不为空，则插入右子节点
+        while (!children.empty()) {
+            this->insert_right(parent, children.front());
+            // 从队列中弹出第一个子节点
+            children.pop();
+            // 将父节点指向右子节点
+            parent = parent->right;
+        }
+        // 更新树的序号
+        this->update();
+    }
+};
+

作业/数据结构-金健/C++/第五章作业/main.cpp

@@ -0,0 +1,94 @@
+//
+// Created by 423A35C7 on 2023-11-12.
+//
+// 14:55
+// 16:57
+
+#include "view.cpp"
+
+int main() {
+    // 创建二叉树
+    BiTree bi_tree;
+    // 父节点编号
+    int parent = 0;
+    // 子节点队列
+    std::queue<std::string> children;
+    // 文本
+    std::string text;
+    // 文本长度
+    text.reserve(100);
+    // 临时变量
+    int temp;
+    // 错误信息
+    std::string error_message;
+    // 重新输入
+    next_input:
+    // 清屏
+    clear_screen();
+    // 输出二叉树
+    output(bi_tree.head, 1, 1);
+    // 移动光标到指定位置
+    moveto(100, 1);
+    // 输出提示信息
+    std::cout << error_message << std::endl << "输入整数编号和字符串文本，空格分隔，输入单个非数字字符表示结束：" << std::endl;;
+    // 循环输入
+    while (std::cin >> parent) {
+        // 如果编号不存在
+        if (parent >= bi_tree.length) {
+            // 设置错误信息
+            error_message = "输入的编号不存在，请重新输入：";
+            // 忽略输入
+            std::cin.ignore(1024, '\n');
+            // 重新输入
+            goto next_input;
+        }
+        // 循环输入
+        while ((temp = std::cin.get()) > 0) {
+            // 根据输入的值进行判断
+            switch (temp) {
+                // 换行符
+                case '\n':
+                    // 如果文本不为空
+                    if (!text.empty()) {
+                        // 将文本添加到子节点队列中
+                        children.push(text);
+                        // 清空文本
+                        text.clear();
+                    }
+                    // 将父节点编号和子节点队列插入二叉树
+                    bi_tree.insert(parent, children);
+                    // 重新输入
+                    goto next_input;
+                // 空格
+                case ' ':
+                    // 如果文本不为空
+                    if (!text.empty()) {
+                        // 将文本添加到子节点队列中
+                        children.push(text);
+                        // 清空文本
+                        text.clear();
+                    }
+                break;
+                // 其他字符
+                default:
+                    // 将字符添加到文本中
+                    text.push_back(temp);
+                break;
+            }
+        }
+    }
+    // 添加节点
+    // children.emplace("张三");
+    // children.emplace("李四");
+    // children.emplace("王五");
+    // bi_tree.insert(parent, children);
+    // parent = 2;
+    // children.emplace("师大");
+    // children.emplace("统计");
+    // children.emplace("计算机");
+    // bi_tree.insert(parent, children);
+    // parent = 0;
+    // children.emplace("赵六");
+    // bi_tree.insert(parent, children);
+    return 0;
+}

作业/数据结构-金健/C++/第五章作业/view.cpp

@@ -0,0 +1,97 @@
+//
+// Created by 423A35C7 on 2023-11-12.
+//
+// 11:47
+// 14:55
+
+#include <algorithm>
+#include <iostream>
+#include <string>
+#include "bitree.cpp"
+
+#define move_and_output(x, y, str) printf("\033[s\033[%d;%dH%s\033u", x, y, str)
+// 移动并输出到指定位置
+#define moveto(x, y) printf("\033[s\033[%d;%dH", x, y)
+// 移动到指定位置
+#define movedown(x) printf("\033[%dB", (x))
+// 向下移动指定行
+#define save_cursor() printf("\033[s")
+// 保存光标位置
+#define restore_cursor() printf("\033[u")
+// 恢复光标位置
+#define clear_char(num)           \
+for (int i = 0; i < num; i++) \
+printf(" ")
+// 清空指定位置的字符
+#define clear_screen() printf("\033[2J")
+
+// class ViewBox {
+//     Node *left_node;
+//     int x, y;
+//     int width;
+//     int height;
+//     struct Size {
+//         int width;
+//         int height;
+//     };
+//     Size calculate_size(Node *left_node) {
+//         Size size {left_node->text.length(), 1};
+//         if (left_node->left) {
+//             Size increment;
+//             increment = calculate_size(left_node->left);
+//
+//         }
+//     }
+// };
+
+enum LINE {NONE, HORIZONTAL, VERTICAL};
+
+int get_length(Node *node) {
+    // 2是_和空格的长度
+    return std::to_string(node->num).length() + 2 + node->text.length();
+}
+
+void print(Node *node, int x, int y, LINE line_type) {
+    // 移动到指定位置
+    moveto(2 * x, y);
+    // 保存当前光标位置
+    save_cursor();
+    // 如果line_type为VERTICAL，则输出“|”
+    if (line_type == VERTICAL) {
+        std::cout << "|";
+    }
+    // 恢复光标位置
+    restore_cursor();
+    // 向下移动1个单位
+    movedown(1);
+    // 如果line_type为HORIZONTAL，则输出“——”
+    if (line_type == HORIZONTAL) {
+        std::cout << "——";
+    }
+    // 输出node的num和text
+    std::cout << node->num << "_" << node->text << " ";
+}
+
+int output(Node *left_node, int x, int y) {
+    int width = 0;
+    if (left_node == nullptr) return width;
+    // 打印左节点
+    print(left_node, x, y, VERTICAL);
+    // 计算宽度
+    width += std::max(get_length(left_node), output(left_node->left, x + 1, y + width));
+    // 遍历右节点
+    for (Node *temp = left_node; temp->right && !temp->if_right_chain; temp = temp->right) {
+        // 打印右节点
+        print(temp->right, x, y + width, HORIZONTAL);
+        // 计算宽度
+        // 2是——的长度
+        width += std::max(2 + get_length(temp->right), output(temp->right->left, x + 1, y + width));
+        // width += temp->right->text.length();
+    }
+    return width;
+    // if (left_node->left == nullptr) {
+    //     return width;
+    // }
+    // depth += 1;
+    // return std::max(width, output(left_node->left,  depth));
+}