算法导论OJ习题— 数据库查询(红黑树实现AVL树实现)
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了算法导论OJ习题— 数据库查询(红黑树实现AVL树实现)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
算法导论OJ习题— 数据库查询
Description
勤奋的小明为了预习下学期的数据库课程，决定亲自实现一个简单的数据库系统。该数据库系统需要处理用户的数据库插入和查询语句，并输出相应的输出。具体来说，用户的输入共包含若干条插入语句和查询语句。其中每条插入语句包含一个主键（唯一标识）idid和一个字符串sid表示在数据库中插入一个主键为id，属性值为sid的条目。每条查询语句包含一个字符串k，表示在数据库总查询是否有条目属性值为k，若存在属性值为k的条目，则输出该条目对应的主键（输入保证至多有一个条目满足要求），否则输出一个-1表示不存在这样的条目。
Input
Output
这题的本意是想让我们用红黑树解决，但c++的容器map就是用红黑树实现的，这里直接使用map不会超时（应该是数据规模比较小）
Map版本：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const long long N = 1e7;
char o[100010];
char id[N];
char stuid[100010];
long long re[1000000];
long long i = 0;
map<string,long long> stu;
int main()
while (scanf("%s",o))
if(o[0]=='E')
break;
if(o[0]=='F')
scanf("%s",stuid);
if(stu[stuid]>0)
re[i++]=stu[stuid];
else
re[i++]=-1;
else
scanf("%s%s",id,stuid);
long long iid = atoi(id);
stu[stuid]=iid;
for(long long j=0;j<i;j++)
printf("%lld\\n",re[j]);
return 0;
二叉搜索树版本：
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define N 2000
using namespace std;
class BSTNode
public:
int key;
BSTNode* lchild, * rchild, * parent;
BSTNode(int value) :key(value)
lchild = NULL;
rchild = NULL;
parent = NULL;
BSTNode(int value, BSTNode* l, BSTNode* r, BSTNode* p) :key(value), lchild(l), rchild(r), parent(p)
;
class BSTree
private:
BSTNode* root;
public:
BSTree()
root = NULL;
~BSTree();
void insert(const int& value);
//void InOrder();
BSTNode* FindKey(const int& value);
BSTNode* Predecessor(BSTNode* p);
private:
void insert(BSTNode* p, BSTNode* node);
//void InOrder(BSTNode* p);
BSTNode* FindKey(BSTNode* p,const int& value);
;
void BSTree::insert(const int& value)
BSTNode* node = new BSTNode(value);
node->key = value;
node->lchild = node->rchild = node->parent = NULL;
if (node == NULL)
printf("无内存可用！\\n");
if (root == NULL)
root = node;
else
insert(root, node);
void BSTree::insert(BSTNode* p, BSTNode* node)
BSTNode* q = p;
while (p != NULL)
q = p; //用q来记录p的parent，虽然有指向parent的指针，但循环的条件为判断p是否为空，
//当循环结束时p为NULL，此时无指向parent的指针
if (node->key < p->key)
p = p->lchild;
else
p = p->rchild;
if (node->key < q->key)
q->lchild = node;
else
q->rchild = node;
node->parent = q;
//void BSTree::InOrder()
// if (root != NULL)
// //BSTNode* p = root;
// InOrder(root);
//
//
//
//
//void BSTree::InOrder(BSTNode* p)
// if (p != NULL)
// InOrder(p->lchild);
// printf("%d ", p->key);
// InOrder(p->rchild);
//
//
BSTNode* BSTree::FindKey(const int& value)
if (root != NULL)
return FindKey(root, value);
return NULL;
BSTNode* BSTree::FindKey(BSTNode* p, const int& value)
if (value == p->key)
return p;
BSTNode* q = p;
while (p && value != p->key)
q = p;
if (value < p->key)
p = p->lchild;
else
p = p->rchild;
if (p != NULL) // 找到了
return p;
else //没找到，返回比value小的最大结点
if (value > q->key)
return q;
else
return Predecessor(q); // 返回q的前驱节点
BSTNode* BSTree::Predecessor(BSTNode* p)
if (root != NULL)
if (p->lchild != NULL)
p = p->lchild;
while (p->rchild != NULL)
p = p->rchild;
return p;
else
BSTNode* q = p->parent;
while (q != NULL && q->lchild == p)
p = q;
q = p->parent;
return q;
return NULL;
int main()
BSTree* BST = new BSTree();
int result[N], n = 0;
char c[7] = 0 ;
char c1[7] = 'I','N','S','E','R','T';
char c2[5] = 'F','I','N','D' ;
char c3[5] = 'E','X','I','T' ;
int num;
scanf_s("%s", c, 7);
while (true)
if (strcmp(c, c3) == 0)
break;
scanf_s("%d", &num);
if (strcmp(c, c1) == 0)
BST->insert(num);
else
result[n] = BST->FindKey(num)->key;
++n;
scanf_s("%s", c, 7);
for (int i = 0; i < n; ++i)
printf("%d\\n", result[i]);
AVLTree版本:
#include<iomanip>
#include<iostream>
#include<string.h>
#define N 2000
using namespace std;
template<class T>
class AVLTreeNode
public:
T key; // 关键字（键值）
int height; // 高度
AVLTreeNode* left; // 左孩子
AVLTreeNode* right; // 右孩子
AVLTreeNode* parent;
AVLTreeNode(T value, AVLTreeNode* l, AVLTreeNode* r, AVLTreeNode* p) :
key(value), left(l), right(r), parent(p)
;
template<class T>
class AVLTree
private:
AVLTreeNode<T>* root; // 根结点
public:
AVLTree();
~AVLTree();
int height();
AVLTreeNode<T>* iterativeSearch(T key);
AVLTreeNode<T>* predecessor(AVLTreeNode<T>* x) const;
T minimum();
T maximum();
void insert(T key);
private:
int height(AVLTreeNode<T>* tree);
AVLTreeNode<T>* iterativeSearch(AVLTreeNode<T>* x, T key) const;
AVLTreeNode<T>* minimum(AVLTreeNode<T>* tree);
AVLTreeNode<T>* maximum(AVLTreeNode<T>* tree);
AVLTreeNode<T>* insert(AVLTreeNode<T>*& tree, T key);
// LL：左左对应的情况(左单旋转)
AVLTreeNode<T>* leftLeftRotation(AVLTreeNode<T>* k2);
// RR：右右对应的情况(右单旋转)
AVLTreeNode<T>* rightRightRotation(AVLTreeNode<T>* k1);
// LR：左右对应的情况(左双旋转)
AVLTreeNode<T>* leftRightRotation(AVLTreeNode<T>* k3);
// RL：右左对应的情况(右双旋转)
AVLTreeNode<T>* rightLeftRotation(AVLTreeNode<T>* k1);
;
template<class T>
AVLTree<T>::AVLTree() : root(NULL)
template<class T>
AVLTree<T>::~AVLTree()
destroy(root);
template<class T>
int AVLTree<T>::height(AVLTreeNode<T>* tree)
if (tree != NULL)
return tree->height;
return 0;
template<class T>
int AVLTree<T>::height()
return height(root);
template<class T>
AVLTreeNode<T>* AVLTree<T>::leftLeftRotation(AVLTreeNode<T>* k2)
AVLTreeNode<T>* k1;
k1 = k2->left; k1->parent = k2->parent;
k2->left = k1->right;
if (k2->left)
k2->left->parent = k2;
k1->right = k2; k2->parent = k1;
k2->height = max(height(k2->left), height(k2->right)) + 1;
k1->height = max(height(k1->left), k2->height) + 1;
return k1;
template<class T>
AVLTreeNode<T>* AVLTree<T>::rightRightRotation(AVLTreeNode<T>* k1)
AVLTreeNode<T>* k2;
k2 = k1->right; k2->parent = k1->parent;
k1->right = k2->left;
if (k1->right)
k1->right->parent = k1;
k2->left = k1; k1->parent = k2;
k1->height = max(height(k1->left), height(k1->right)) + 1;
k2->height = max(k1->height, height(k2->right)) + 1;
return k2;
template <class T>
AVLTreeNode<T>* AVLTree<T>::leftRightRotation(AVLTreeNode<T>* k3)
k3->left = rightRightRotation(k3->left);
return leftLeftRotation(k3);
template <class T>
AVLTreeNode<T>* AVLTree<T>::rightLeftRotation(AVLTreeNode<T>* k1)
k1->right = leftLeftRotation(k1->right);
return rightRightRotation(k1);
template<class T>
AVLTreeNode<T>* AVLTree<T>::insert(AVLTreeNode<T>*& tree, T key)
if (tree == NULL)
// 新建结点
tree = new AVLTreeNode<T>(key, NULL, NULL, NULL);
if (tree == NULL)
cout << "ERROR: create avltree node failed!" << endl;
return NULL;
else if (key < tree->key)
AVLTreeNode<T>* p = insert(tree->left, key);
tree->left = p;
p->parent = tree;
// 插入结点后，若AVL树失去平衡，则进行相应的调节
if (height(tree->left) - height(tree->right) == 2)
if (key < tree->left->key)
tree = leftLeftRotation(tree);
else
tree = leftRightRotation(t以上是关于算法导论OJ习题— 数据库查询(红黑树实现AVL树实现)的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章