Форум программистов, компьютерный форум CyberForum.ru

Реализация красно-черного дерева - C++

Восстановить пароль Регистрация
 
InSpectr
 Аватар для InSpectr
10 / 10 / 1
Регистрация: 09.09.2013
Сообщений: 53
16.11.2013, 18:06     Реализация красно-черного дерева #1
Всем добрый день. Дали задание: поиск слов из текста красно-черным деревом.Не могу понять как вообще реализовать это... Находил какие-то примеры но ничего не понял. Помогите пожалуйста.

Добавлено через 1 час 31 минуту
Вот нашел код. как теперь в маине сделать поиск слов из заданного текста.
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
// красно-черное дерево (
 
 
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<memory.h>
 
class RBtree{
    struct node_st{node_st *p1,*p2; int value; bool red;}; // структура узла
    node_st *tree_root;                 //!< корень
    int nodes_count;                    //!< число узлов дерева
private:
    node_st *NewNode(int value);        //!< выделение новой вешины
    void DelNode(node_st*);             //!< удаление вершины
    void Clear(node_st*);               //!< снос дерева (рекурсивная часть)
    node_st *Rotate21(node_st*);        //!< вращение влево
    node_st *Rotate12(node_st*);        //!< вращение вправо
    void BalanceInsert(node_st**);      //!< балансировка вставки
    bool BalanceRemove1(node_st**);     //!< левая балансировка удаления
    bool BalanceRemove2(node_st**);     //!< правая балансировка удаления
    bool Insert(int,node_st**);         //!< рекурсивная часть вставки
    bool GetMin(node_st**,node_st**);   //!< найти и убрать максимальный узел поддерева
    bool Remove(node_st**,int);         //!< рекурсивная часть удаления
public: // отладочная часть
    enum check_code{error_balance,error_struct,ok}; // код ошибки
    void Show();                        //!< вывод дерева
    check_code Check();                 //!< проверка дерева
    bool TreeWalk(bool*,int);           //!< обход дерева и сверка значений с массивом
private: // отладочная часть
    void Show(node_st*,int,char);       //!< вывод дерева, рекурсивная часть
    check_code Check(node_st*,int,int&);//!< проверка дерева (рекурсивная часть)
    bool TreeWalk(node_st*,bool*,int);  //!< обход дерева и сверка значений с массивом (рекурсивная часть)
public:
    RBtree();
    ~RBtree();
    void Clear();           //!< снести дерево              
    bool Find(int);         //!< найти значение
    void Insert(int);       //!< вставить значение
    void Remove(int);       //!< удалить значение
    int GetNodesCount();    //!< узнать число узлов
};
 
 
RBtree::RBtree()
{
    tree_root=0;
    nodes_count=0;
}
 
RBtree::~RBtree()
{
    Clear(tree_root);
}
 
int RBtree::GetNodesCount()
{
    return nodes_count;
}
 
// выделение новой вешины
RBtree::node_st *RBtree::NewNode(int value)
{
    nodes_count++;
    node_st *node=new node_st;
    node->value=value;
    node->p1=node->p2=0;
    node->red=true;
    return node;
}
 
// удаление вершины
void RBtree::DelNode(node_st *node)
{
    nodes_count--;
    delete node;
}
 
// снос дерева (рекурсивная часть)
void RBtree::Clear(node_st *node)
{
    if(!node) return;
    Clear(node->p1);
    Clear(node->p2);
    DelNode(node);
}
 
// вывод дерева, рекурсивная часть
//! \param node узел
//! \param depth глубина
//! \param dir   значёк
//! \code Show(root,0,'*'); \endcode
void RBtree::Show(node_st *node,int depth,char dir)
{
    int n;
    if(!node) return;
    for(n=0; n<depth; n++) putchar(' ');
    printf("%c[%d] (%s)\n",dir,node->value,node->red?"red":"black");
    Show(node->p1,depth+2,'-');
    Show(node->p2,depth+2,'+');
}
 
 
// вращение влево
//! \param index индеск вершины
//! \result новая вершина дерева
RBtree::node_st *RBtree::Rotate21(node_st *node)
{
    node_st *p2 =node->p2;
    node_st *p21=p2->p1;
    p2->p1=node;
    node->p2=p21;
    return p2;
}
 
// вращение вправо
//! \param index индеск вершины
//! \result новая вершина дерева
RBtree::node_st *RBtree::Rotate12(node_st *node)
{
    node_st *p1 =node->p1;
    node_st *p12=p1->p2;
    p1->p2=node;
    node->p1=p12;
    return p1;
}
 
 
// балансировка вершины
void RBtree::BalanceInsert(node_st **root)
{
    node_st *p1,*p2,*px1,*px2;
    node_st *node=*root;
    if(node->red) return;
    p1=node->p1;
    p2=node->p2;
    if(p1 && p1->red) {
        px2=p1->p2;             // задача найти две рядом стоящие крастне вершины
        if(px2 && px2->red) p1=node->p1=Rotate21(p1);
        px1=p1->p1;
        if(px1 && px1->red) {
            node->red=true;
            p1->red=false;
            if(p2 && p2->red) { // отделаемся перекраской вершин
                px1->red=true;
                p2->red=false;
                return;
            }
            *root=Rotate12(node);
            return;
        }
    }
    // тоже самое в другую сторону
    if(p2 && p2->red) {
        px1=p2->p1;             // задача найти две рядом стоящие крастне вершины
        if(px1 && px1->red) p2=node->p2=Rotate12(p2);
        px2=p2->p2;
        if(px2 && px2->red) {
            node->red=true;
            p2->red=false;
            if(p1 && p1->red) { // отделаемся перекраской вершин
                px2->red=true;
                p1->red=false;
                return;
            }
            *root=Rotate21(node);
            return;
        }
    }
}
 
 
bool RBtree::BalanceRemove1(node_st **root)
{
    node_st *node=*root;
    node_st *p1=node->p1;
    node_st *p2=node->p2;
    if(p1 && p1->red) {
        p1->red=false;return false;
    }
    if(p2 && p2->red) { // случай 1
        node->red=true;
        p2->red=false;
        node=*root=Rotate21(node);
        if(BalanceRemove1(&node->p1)) node->p1->red=false;
        return false;
    }
    unsigned int mask=0;
    node_st *p21=p2->p1;
    node_st *p22=p2->p2;
    if(p21 && p21->red) mask|=1;
    if(p22 && p22->red) mask|=2;
    switch(mask)
    {
    case 0:     // случай 2 - if((!p21 || !p21->red) && (!p22 || !p22->red))
        p2->red=true;
        return true;
    case 1:
    case 3:     // случай 3 - if(p21 && p21->red)
        p2->red=true;
        p21->red=false;
        p2=node->p2=Rotate12(p2);
        p22=p2->p2; 
    case 2:     // случай 4 - if(p22 && p22->red)
        p2->red=node->red;
        p22->red=node->red=false;
        *root=Rotate21(node);
    }
    return false;
}
 
bool RBtree::BalanceRemove2(node_st **root)
{
    node_st *node=*root;
    node_st *p1=node->p1;
    node_st *p2=node->p2;
    if(p2 && p2->red) {p2->red=false;return false;}
    if(p1 && p1->red) { // случай 1
        node->red=true; 
        p1->red=false;
        node=*root=Rotate12(node);
        if(BalanceRemove2(&node->p2)) node->p2->red=false;
        return false;
    }
    unsigned int mask=0;
    node_st *p11=p1->p1;
    node_st *p12=p1->p2;
    if(p11 && p11->red) mask|=1;
    if(p12 && p12->red) mask|=2;
    switch(mask) {
    case 0:     // случай 2 - if((!p12 || !p12->red) && (!p11 || !p11->red))
        p1->red=true;
        return true;
    case 2:
    case 3:     // случай 3 - if(p12 && p12->red)
        p1->red=true;
        p12->red=false;
        p1=node->p1=Rotate21(p1);
        p11=p1->p1;
    case 1:     // случай 4 - if(p11 && p11->red)
        p1->red=node->red;
        p11->red=node->red=false;
        *root=Rotate12(node);
    }
    return false;
}
 
 
bool RBtree::Find(int value)
{
    node_st *node=tree_root;
    while(node) {
        if(node->value==value) return true;
        node=node->value>value?node->p1:node->p2;
    }
    return false;
}
 
 
// рекурсивная часть вставки
//! \result true если изменений небыло или балансировка в данной вершине не нужна
bool RBtree::Insert(int value,node_st **root)
{
    node_st *node=*root;
    if(!node) *root=NewNode(value);
    else {
        if(value==node->value) return true; 
        if(Insert(value,value<node->value?&node->p1:&node->p2)) return true;
        BalanceInsert(root);
    }
    return false;
}
 
 
// найти и убрать максимальный узел поддерева
//! \param root корень дерева в котором надо найти элемент
//! \retval res эелемент который был удалён
//! \result true если нужен баланс
bool RBtree::GetMin(node_st **root,node_st **res)
{
    node_st *node=*root;
    if(node->p1) {
        if(GetMin(&node->p1,res)) return BalanceRemove1(root);
    } else {
        *root=node->p2;
        *res=node;
        return !node->red;
    }
    return false;
}
 
 
// рекурсивная часть удаления
//! \result true если нужен баланс
bool RBtree::Remove(node_st **root,int value)
{
    node_st *t,*node=*root;
    if(!node) return false;
    if(node->value<value) {
        if(Remove(&node->p2,value)) return BalanceRemove2(root);
    } else if(node->value>value) {
        if(Remove(&node->p1,value)) return BalanceRemove1(root);
    } else {
        bool res;
        if(!node->p2) {
            *root=node->p1;
            res=!node->red;
        } else {
            res=GetMin(&node->p2,root);
            t=*root;
            t->red=node->red;
            t->p1=node->p1;
            t->p2=node->p2;
            if(res) res=BalanceRemove2(root);
        }
        DelNode(node);
        return res;
    }
    return 0;
}
 
 
// вывод дерева
void RBtree::Show()
{
    printf("[tree]\n");
    Show(tree_root,0,'*');
}
 
// функция вставки
void RBtree::Insert(int value)
{
    Insert(value,&tree_root);
    if(tree_root) tree_root->red=false;
}
 
// удаление узла
void RBtree::Remove(int value)
{
    Remove(&tree_root,value); 
}
 
// снос дерева
void RBtree::Clear()
{
    Clear(tree_root);
    tree_root=0;
}
 
 
// проверка дерева (рекурсивная часть)
//! \param tree дерево
//! \param d    текущая чёрная глубина
//! \param h    эталонная чёрная глубина
//! \result 0 или код ошибки
RBtree::check_code RBtree::Check(node_st *tree,int d,int &h)
{
    if(!tree) {
        // количество чёрных вершин на любом пути одинаковое
        if(h<0) h=d;
        return h==d?ok:error_balance;
    }
    node_st *p1=tree->p1;
    node_st *p2=tree->p2;
    // красная вершина должна иметь чёрных потомков
    if(tree->red && (p1 && p1->red || p2 && p2->red)) return error_struct;
    if(p1 && tree->value<p1->value || p2 && tree->value>p2->value) return error_struct;
    if(!tree->red) d++;
    check_code n=Check(p1,d,h); if(n) return n;
    return Check(p2,d,h);
}
 
 
// проверка дерева
RBtree::check_code RBtree::Check()
{
    int d= 0;
    int h=-1;
    if(!tree_root) return ok;
    if(tree_root->red) return error_struct;
    return Check(tree_root,d,h);
}
 
// обход дерева и сверка значений с массивом (рекурсивная часть)
//! \param node  корень дерева
//! \param array массив для сверки
//! \param size  размер массива
bool RBtree::TreeWalk(node_st *node,bool *array,int size)
{
    if(!node) return false;
    int value=node->value;
    if(value<0 || value>=size || !array[value]) return true;
    array[value]=false;
    return TreeWalk(node->p1,array,size) || TreeWalk(node->p2,array,size);
}
 
// обход дерева и сверка значений с массивом
//! \param array массив для сверки
//! \param size  размер массива
bool RBtree::TreeWalk(bool *array,int size)
{
    if(TreeWalk(tree_root,array,size)) return true;
    for(int n=0; n<size; n++) if(array[n]) return true;
    return false;
}
 
 
//================================================================
 
 
 
 
 
//! набор тестирующих процедур 
int main()
{
    
    return 0;
}
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
16.11.2013, 18:06     Реализация красно-черного дерева
Посмотрите здесь:

Красно-черное дерево (класс, шаблон и его реализация) C++
C++ Красно-черные деревья C++
C++ Реализация бинарного дерева поиска
Реализация бинарного дерева классом C++
C++ Красно-черное дерево
Реализация 2-3 дерева C++
C++ Реализация скобочной записи дерева
Комменты к реализации Красно-черного и АВЛ дерева C++

Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
После регистрации реклама в сообщениях будет скрыта и будут доступны все возможности форума.
Ответ Создать тему
Опции темы

Текущее время: 00:07. Часовой пояс GMT +3.
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2016, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru