Форум программистов, компьютерный форум CyberForum.ru

B-Дерево. Поиск. Вставка. Удаление. - C++

Восстановить пароль Регистрация
 
Elfenlide
23 / 23 / 1
Регистрация: 15.04.2012
Сообщений: 183
15.04.2012, 14:19     B-Дерево. Поиск. Вставка. Удаление. #1
Доброго всем дня,есть задача:
Написать программу реализующую следующие действия в B-Дереве:
Поиск. Вставка. Удаление.
Так же у меня есть готовая программа на Delphy, если вдруг кто сможет перевести.
Delphi
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
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
unit BTree;
 
interface
 
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls, BTreeClass;
 
type
TForm1 = class(TForm)
Edit1: TEdit;
AddButton: TButton;
RemoveButton: TButton;
SearchButton: TButton;
Label1: TLabel;
Label2: TLabel;
Memo1: TMemo;
Edit2: TEdit;
procedure AddButtonClick(Sender: TObject);
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);
procedure Edit1Change(Sender: TObject);
procedure RemoveButtonClick(Sender: TObject);
procedure SearchButtonClick(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
 
var
Form1: TForm1;
Tree:TBTree;
 
implementation
 
{$R *.dfm}
 
procedure TForm1.AddButtonClick(Sender: TObject);
begin
Tree.Add(StrToInt(Edit1.Text){,Edit2.Text});
Memo1.Lines.Add(Edit1.Text);
Label2.Caption:=IntToStr(TBTreeNode.NumAllocated);
Edit1.Text:='';
end;
 
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
Memo1.Clear;
Tree:=TBTree.Create;
end;
 
procedure TForm1.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);
begin
Tree.Free;
end;
procedure TForm1.Edit1Change(Sender: TObject);
begin
AddButton.Enabled:=(Edit1.Text<>'');
RemoveButton.Enabled:=(AddButton.Enabled and Tree.NotEmty);
SearchButton.Enabled:=(AddButton.Enabled and Tree.NotEmty);
end;
 
procedure TForm1.RemoveButtonClick(Sender: TObject);
begin
Tree.Remove(StrToInt(Edit1.Text));
Label2.Caption:=IntToStr(TBTreeNode.NumAllocated);
Edit1.Text:='';
end;
 
procedure TForm1.SearchButtonClick(Sender: TObject);
begin
Tree.Search(StrToInt(Edit1.Text));
Edit1.Text:='';
end;
 
end.
 
 
unit BTreeClass;
 
interface
 
uses Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls;
const
ORDER = 2; //порядок дерева
KEYS = 2*ORDER; //max кол-во ключей соотв. порядку
 
type
{ TNode = record
Key:integer;
text:string[508];
end; }
 
TBTreeNode = class(TObject) //класс узла дерева
NumKeys:integer; //кол-во ключей в сегменте
Key: array [1..KEYS] of integer; //сегмент
Child: array [0..KEYS] of TBTreeNode; //ссылки на дочерние сегменты
constructor Create;
destructor Destroy;override;
class function NumAllocated:integer;
end;
 
TBTree = class(TObject)
private
Root:TBTreeNode;
public
destructor Destroy; override;
procedure Add(new_key:integer{; new_text:string});
procedure AddNode(var node:TBtreeNode; new_key:Integer; var 
up_node:TBtreeNode; var up_key:Integer; var 
split:Boolean{;new_text,up_text:string});
procedure AddWithRoom(node,new_child:TBtreeNode; 
spot,new_key:Integer{,new_text:string});
procedure SplitNode(node:TBtreeNode; spot:Integer; var up_key:Integer; 
var up_node:TBtreeNode);
procedure Remove(Value:integer);
procedure RemoveFromNode(node:TBTreeNode; value:integer; var 
too_small:Boolean);
procedure SwapNode(node:TBtreeNode; key_num:Integer; 
down_node:TBtreeNode; var too_small:Boolean);
procedure TooSmall(parent, child:TBtreeNode; child_num:Integer; var 
too_small:Boolean);
function NotEmty:Boolean;
procedure Search(value:integer);
procedure SearchFromNode(node:TBTreeNode; value:integer; var 
search:Boolean);
end;
 
implementation
 
uses BTree;
 
var
NodesAllocated:integer;
 
{ TBTree }
 
procedure TBTree.Add(new_key: integer{; new_text:string});
var up_node,old_root:TBTreeNode;
up_key:integer;
split:boolean;
begin
AddNode(Root,new_key,up_node,up_key,split{,new_text,up_text});
if Split
then
begin
old_root:=Root;
Root:=TBtreeNode.Create;
Root.Key[1]:=up_key;
// Root.Key[1].text:=up_text;
Root.Child[0]:=old_root;
Root.Child[1]:=up_node;
Root.NumKeys:=1;
end
end;
 
procedure TBTree.AddNode(var node: TBtreeNode; new_key: Integer;
var up_node: TBtreeNode; var up_key: Integer; var split: Boolean{; 
new_text:string});
var branch:integer;
begin
if (node=nil) //если узел пуст, присваиваем ключ
then
begin
up_node:=nil;
up_key:=new_key;
// up_text:=new_text;
split:=true; //теперь мы можем добавить узел
exit;
end;
for branch:=0 to node.NumKeys-1 do //смотрим по какой ветке нам идти
if (node.Key[branch+1]>new_key) then break;
AddNode(node.Child[branch],new_key,up_node,up_key,split); //идем далее 
по ветке
if split
then
begin
if (node.NumKeys<KEYS) //если сегмент не полон, хотя бы одна ячейка 
пуста
then
begin //добавляем
AddWithRoom(node,up_node,branch+1,up_key);
split:=False; //это чтобы не создавать корень
end
else //иначе разбиваем сегмент
SplitNode(node,branch+1,up_key,up_node);
end;
end;
 
procedure TBTree.AddWithRoom(node, new_child: TBtreeNode; 
spot,new_key: Integer);
var i:integer;
begin
node.NumKeys:=node.NumKeys+1; //добавляем ключ в сегмент
for i:=node.NumKeys downto spot+1 do //сдвигаем элементы сегмента
begin
node.Key[i]:=node.Key[i-1];
// node.Key[i].text:=node.Key[i-1].text;
node.Child[i]:=node.Child[i-1];
end;
node.Key[spot]:=new_key; //вставляем наш новый элемент
node.Child[spot]:=new_child;
end;
destructor TBTree.Destroy;
begin
Root.Free;
inherited;
end;
 
function TBTree.NotEmty: Boolean;
begin
Result:=(Root<>nil);
end;
 
procedure TBTree.Remove(Value: integer);
var old_root:TBTreeNode;
too_small:Boolean;
begin
RemoveFromNode(Root,value,too_small);
if Root.NumKeys<1 //если корень пуст - удалить уровень
then
begin
old_root:=Root;
Root:=Root.Child[0]; //спускаемся по ссылке к сегменту - это новый 
корень
old_root.Child[0]:=nil;
old_root.Free; //удаляем старый корень
end;
end;
 
procedure TBTree.RemoveFromNode(node: TBTreeNode; value: integer;
var too_small: Boolean);
var branch,i:integer;
child:TBTreeNode;
match:Boolean;
begin
if (node = nil) //узел пуст - такого ключа нет
then
begin
ShowMessage('Узла с таким ключом в базе нет');
too_small:=False;
exit;
end;
match:=False;
for branch:= 1 to node.NumKeys do //просматриваем сегмент, ищем 
ветку
begin
if (value<=node.Key[branch]) then
begin
match:=(value=node.Key[branch]); //нашли?
break;
end;
end;
child := node.Child[branch - 1]; //
if (match) then
begin
if (child = nil) then //элемент в этом узле
begin //удаляем его
node.NumKeys := node.NumKeys - 1;
too_small := (node.NumKeys < ORDER); //сегмент маленький?
for i := branch to node.NumKeys do
node.Key[i] := node.Key[i + 1];
node.Key[node.NumKeys + 1] := 0;
end else begin //это не лист, значит надо взять элемент слева из листа
SwapNode(node, branch, child, too_small);
if (too_small) then //если теперь лист оказался маленьким - слить 
сегменты
TooSmall(node, child, branch - 1, too_small);
end;
end else begin //рекурсивно ищем удаляемый ключ для ребенка
RemoveFromNode(child, value, too_small);
if (too_small) then //если сегмент меленький - перестроить его
TooSmall(node, child, branch - 1, too_small);
end;
end;
 
procedure TBTree.Search(value: integer);
var search:Boolean;
begin
SearchFromNode(Root,value,search);
{ if (fl<>False)
then ShowMessage('Узел с ключом '+Form1.Edit1.Text+' есть в базе'); }
end;
 
procedure TBTree.SearchFromNode(node: TBTreeNode; value: integer; var 
search:Boolean);
var branch,i:integer;
child:TBTreeNode;
match,fl:Boolean;
begin
if (node = nil) //узел пуст - такого ключа нет
then
begin
ShowMessage('Узла с таким ключом в базе нет');
search:=False;
exit;
end;
match:=False;
fl:=False;
for branch:= 1 to node.NumKeys do
begin
if (value<=node.Key[branch]) then
begin
match:=(value=node.Key[branch]);
break;
end;
end;
if (match) then
begin
ShowMessage('Узел с ключом '+Form1.Edit1.Text+' есть в базе');
fl:=true;
end;
child := node.Child[branch - 1]; //
if (match)
then
begin
if (child = nil) and (not fl)
then
begin
ShowMessage('Узел с ключом '+Form1.Edit1.Text+' есть в базе')
end;
end
else SearchFromNode(child, value, search);
end;
 
procedure TBTree.SplitNode(node: TBtreeNode; spot: Integer;
var up_key: Integer; var up_node: TBtreeNode);
var i,return_key: integer;
return_node,right_child0:TBTreeNode;
begin
return_node:=TBTreeNode.Create; //создаем новый сегмент
if (spot<=ORDER+1) //смотрим куда нам надо вставлять новый ключ
then //проверяем место вставки по отношению к середине сенмента
begin
if (spot=ORDER+1) //вставлять надо на место сегмента, где 
ключ=середина+1
then
begin //объявляем тогда новый узел - корнем
return_key:=up_key;
right_child0:=up_node;
end
else
begin //иначе нам необходимо добавление в начало старого сегмента
return_key:=node.Key[ORDER]; //сохраняем ключ последнего эл-та в 
первой половине сегмента
right_child0:=node.Child[ORDER]; //сохраняем ссылку
node.Key[ORDER]:=0; //обнуляем ключ
node.Child[ORDER]:=nil; //и сбрасываем ссылку
for i:=ORDER downto spot+1 do //вставляем нов.узел в сегмент
begin
node.Key[i]:=node.Key[i-1]; //переписываем
node.Child[i]:=node.Child[i-1];
end;
node.Key[spot]:=up_key;
node.Child[spot]:=up_node;
end;
for i:=1 to ORDER do
begin //заносим вторую половину старого сегмента в первую нового
return_node.Key[i]:=node.Key[i+ORDER];
return_node.Child[i]:=node.Child[i+ORDER];
node.Key[i+ORDER]:=0; //вторую половину старого сегмента обнуляем
node.Child[i+ORDER]:=nil; //и сбрасываем ссылки
end;
end
else //иначе наш новый ключ должен быть самым правым
begin
spot:=spot-ORDER-1; //ставим тогда ветвь для нового сегмента в начало
return_key:=node.Key[ORDER+1]; //сохраняем ключ и левуюот него 
ссылку
right_child0:=node.Child[ORDER+1];
node.Key[ORDER+1]:=0; //обнуляем ключ и скидываем ссылку
node.Child[ORDER+1]:=nil;
for i:=1 to spot-1 do
begin //если надо - переносим узлы второй половины дробимого 
сегмента
return_node.Key[i]:=node.Key[i+ORDER+1];
return_node.Child[i]:=node.Child[i+ORDER+1];
node.Key[i+ORDER+1]:=0; //обнуляем эти узлы
node.Child[i+ORDER+1]:=nil;
end;
return_node.Key[spot]:=up_key; //вставляем новый ключ
return_node.Child[spot]:=up_node; //и ссылку
for i:=spot+1 to ORDER do
begin //освобождаем вторую половину старого сегмента, переносим в 
новый
return_node.Key[i]:=node.Key[i+ORDER];
return_node.Child[i]:=node.Child[i+ORDER];
node.Key[i+ORDER]:=0;
node.Child[i+ORDER]:=nil;
end;
end;
node.NumKeys:=ORDER; //задаем для новых сегментов кол-во ключей
return_node.NumKeys:=ORDER;
return_node.Child[0]:=right_child0; //определяем ссылку нового 
сегмента, как ту что сохранена в буфере
up_node:=return_node;
up_key:=return_key;
end;
 
procedure TBTree.SwapNode(node: TBtreeNode; key_num: Integer;
down_node: TBtreeNode; var too_small: Boolean);
var rightmost_child:TBtreeNode;
num:integer;
begin
num := down_node.NumKeys; //проверяем самый правый элемент
rightmost_child := down_node.Child[num];
if (rightmost_child = nil)
then
begin //элемент найден, меняем
node.Key[key_num] := down_node.Key[num]; //ставим последний 
элемент на место удаляемого
down_node.Key[num] := 0; //сам элемент обнуляем
down_node.NumKeys := num - 1; //кол-во ключей стало меньше
too_small := (down_node.NumKeys < ORDER); //проверяем кол-во 
ключей
end
else
begin //иначе мы еще не в листе, продолжаем спускаться
SwapNode(node, key_num, rightmost_child, too_small);
if (too_small) then // если сегмент слишком маленький
TooSmall(down_node,rightmost_child,down_node.NumKeys,too_small);
end;
end;
 
procedure TBTree.TooSmall(parent,child:TBtreeNode; child_num:Integer; 
var too_small:Boolean);
var num_in_parent,num_in_sibling:integer;
num_to_move,i:integer;
sibling:TBtreeNode;
begin
num_in_parent := parent.NumKeys;
if (child_num < num_in_parent) //смотрим количество ключей у смежных 
сегментов
then
begin //проверяем смежный сегмент справа, хватит ли ему ключей
child_num := child_num + 1;
sibling := parent.Child[child_num];
num_in_sibling := sibling.NumKeys;
num_to_move := (num_in_sibling - ORDER + 1) div 2;
child.Key[ORDER] := parent.Key[child_num];
child.Child[ORDER] := sibling.Child[0];
sibling.Child[0] := nil;
if (num_to_move > 0) //ключей хватает?
then
begin
for i := 1 to num_to_move - 1 do
begin //тогда переносим
child.Key[i + ORDER] := sibling.Key[i];
child.Child[i + ORDER] := sibling.Child[i];
sibling.Key[i] := 0;
sibling.Child[i] := nil;
end;
parent.Key[child_num] := sibling.Key[num_to_move]; //определяем 
родителя
parent.Child[child_num] := sibling;
sibling.Child[0] := sibling.Child[num_to_move];//начинаем заполнять 
пустое место
num_in_sibling := num_in_sibling - num_to_move;
for i := 1 to num_in_sibling do
begin //переносим элементы в смежном сегменте
sibling.Key[i] := sibling.Key[i + num_to_move];
sibling.Child[i] := sibling.Child[i + num_to_move];
sibling.Key[i + num_to_move] := 0; //те что перенесли обнуляем
sibling.Child[i + num_to_move] := nil;
end;
sibling.NumKeys := num_in_sibling; //обновляем кол-во ключей в брате
child.NumKeys := ORDER - 1 + num_to_move; //в сегменте, где удаляли
too_small := False; //говорим что здесь уже все в порядке
end
else //иначе не хватает ключей для перерасперделения - необходимо 
слияние
begin
for i := 1 to ORDER do
begin //переносим из брата в сегмент, из которого удаляли
child.Key[i + ORDER] := sibling.Key[i];
child.Child[i + ORDER] := sibling.Child[i];
sibling.Key[i] := 0;
sibling.Child[i] := nil;
end;
for i := child_num to num_in_parent - 1 do
begin //аполняем пустое место в родителе
parent.Key[i] := parent.Key[i + 1];
parent.Child[i] := parent.Child[i + 1];
end;
parent.Key[num_in_parent] := 0; //обнуляемпоследний элемент
parent.Child[num_in_parent] := nil;
child.NumKeys := KEYS; //кол-во ключей обновляем
parent.NumKeys := num_in_parent - 1;
sibling.Free; //удаляем брата
too_small := (parent.NumKeys < ORDER); //проверяем кол-во ключей 
родителя
end;
end else begin //справа правильных смежных нет, проверяем левого
sibling := parent.Child[child_num - 1];
num_in_sibling := sibling.NumKeys + 1;
num_to_move := (num_in_sibling - ORDER) div 2;
if (num_to_move > 0) then
begin //подходит, освобождаем место в ребенке
for i := ORDER - 1 downto 1 do
begin //сдвигаем вправо
child.Key[i + num_to_move] := child.Key[i];
child.Child[i + num_to_move] := child.Child[i];
end; //забираем элемент из родителя, заполняем
child.Key[num_to_move] := parent.Key[child_num];
child.Child[num_to_move] := child.Child[0];
num_in_sibling := num_in_sibling - num_to_move; //смотрим сколько 
отдавать ребенку от смежного
for i := num_to_move - 1 downto 1 do
begin //переносим элементы
child.Key[i] := sibling.Key[i + num_in_sibling];
child.Child[i] := sibling.Child[i + num_in_sibling];
sibling.Key[i + num_in_sibling] := 0;
sibling.Child[i + num_in_sibling] := nil;
end;
child.Child[0] := sibling.Child[num_in_sibling]; //определяем ссылки на 
детей от ребенка
sibling.Child[num_in_sibling] := nil;
parent.Key[child_num] := sibling.Key[num_in_sibling]; //обновляем 
ссылку от родителя к смежному
sibling.NumKeys := num_in_sibling - 1; //кол-во ключей обновляем
child.NumKeys := ORDER - 1 + num_to_move;
too_small := False;
end else begin //если недостаточно ключей - сливаем
sibling.Key[num_in_sibling] := parent.Key[child_num]; //переносим 
элемент родителя к смежному
sibling.Child[num_in_sibling] := child.Child[0];
child.Child[0] := nil;
for i := 1 to ORDER - 1 do //перемещаем значения из ребенка в брата
begin
sibling.Key[i + num_in_sibling] := child.Key[i];
sibling.Child[i + num_in_sibling] := child.Child[i];
child.Key[i] := 0;
child.Child[i] := nil;
end;
sibling.NumKeys := KEYS; //обновляем кол-во ключей
parent.NumKeys := num_in_parent - 1;
parent.Key[child_num] := 0;
parent.Child[child_num] := nil;
child.NumKeys := 0;
child.Free; //удаляем пустой сегмент
too_small := (parent.NumKeys < ORDER); //проверяем кол-во ключей 
родителя
end;
end;
end;
 
{ TBTreeNode }
 
constructor TBTreeNode.Create;
begin //создание нового сегмента, кол-во узлов +1
inherited Create;
NodesAllocated:=NodesAllocated+1;
end;
 
destructor TBTreeNode.Destroy;
var
i:integer;
begin //удаление сегмента, кол-во сегментов -1
NodesAllocated:=NodesAllocated-1;
for i:=0 to NumKeys do //освобождение ссылок от ключей
Child[i].Free;
inherited;
end;
class function TBTreeNode.NumAllocated: integer;
begin //получение кол-ва сегментов
Result:=NodesAllocated;
end;
 
end.
По возможности было бы не плохо иметь побольше комментариев.
Буду признателен за помощь.
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
15.04.2012, 14:19     B-Дерево. Поиск. Вставка. Удаление.
Посмотрите здесь:

C++ Вставка элемента в дерево
Сбалансированное дерево. Поиск и удаление самой короткой ветки. C++
C++ вставка элемента в заданную позицию, удаление элемента по заданной позиции, поиск заданного элемента
C++ Вставка узла в дерево Windows Explorer
Двоичное дерево (операции вставка, удаление, поиск) C++
Вставка листа в дерево C++
Создание одномерных массивов, поиск, вставка и удаление элементов C++
Слово из строки: вставка, удаление, поиск C++

Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
После регистрации реклама в сообщениях будет скрыта и будут доступны все возможности форума.
xoma37rus
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.06.2013
Сообщений: 4
26.06.2013, 17:19     B-Дерево. Поиск. Вставка. Удаление. #2
@Elfenlide, помоги пожалуйста релизовать "Вставка ключа в В – дерево", зарание благодарю.
Yandex
Объявления
26.06.2013, 17:19     B-Дерево. Поиск. Вставка. Удаление.
Ответ Создать тему
Опции темы

Текущее время: 20:55. 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