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标题:B+树B-树的基本操作
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kekin
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B+树B-树的基本操作
B+树B-树构建、查找、插入和删除操作程序。 (C语言)
本人确实不理解,更不要说做了。特此求助~~~

[ 本帖最后由 kekin 于 2011-6-27 16:17 编辑 ]
搜索更多相关主题的帖子: C语言 
2011-06-27 16:13
kekin
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程序代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define OK 1
#define ERROR -1
#define m 3 //3阶树
#define N 16 //数据元素个数
#define MAX 5 //字符串最大长度+1
typedef int KeyType;

struct Others  //记录的其它部分
{
char info[MAX];
};

struct Record
{
KeyType key; //关键字
Others others; //其它部分
};

typedef struct BTNode
{
int keynum; //结点中关键字个数
BTNode *parent;//指向双亲节点
   struct Node  //结点向量类型
   {
   KeyType key; //关键字向量
   BTNode *ptr;//子树指针向量
   Record *recptr; //记录向量指针
   }node[m+1]; //key,recptr的0号单元未用
}BTNode,*BTree;

struct Result //B树的查找结果类型
{
    BTNode *pt; //指向找到的结点
    int i; //在节点中关键字序号,1...m
    int tag; //1表示查找成功,0表示查找失败。
};

int InitDSTable(BTree &DT)
{
    DT=NULL;
    return OK;
}//InitDSTable


#include"Tree1.h"
void DestroyDSTable(BTree &DT)
{
    int i;
    if(DT) //非空树
        {
         for(i=0;i<=DT->keynum;i++)
             DestroyDSTable(DT->node[i].ptr);
         free(DT);
         DT=NULL;
        }//if
}//DestroyDSTable

int Search(BTree p,KeyType K)
{//在p->node[1...keytype].key中查找i,使得p->node[i].key<=K<
    //p->node[i+1].key
    int i=0,j;
    for(j=1;j<=p->keynum;j++)
        if(p->node[j].key<=K)
            i=j;
    return i;
}//Search

void Insert(BTree &q,int i,Record *r,BTree ap)
{//将r->key、r和ap分别插入到q->key[i+1]、
    //q->recptr[              i+1]和q->ptr[i+1]中
    int j;
    for(j=q->keynum;j>i;j--) //空出q->node[i+1]
        q->node[j+1]=q->node[j];
    q->node[i+1].key=r->key;
    q->node[i+1].ptr=ap; //前加入的结点,还没有儿子结点
    q->node[i+1].recptr=r;
    q->keynum++;
}//Insert

void NewRoot(BTree &T,Record *r,BTree ap)
{// 生成含信息(T,r,ap)的新的根结点*T,原T和ap为子树指针
    BTree p;
    p=(BTree)malloc(sizeof(BTNode));
    p->node[0].ptr=T;
    T=p;
    if(T->node[0].ptr)
        T->node[0].ptr->parent=T;
    T->parent=NULL;
    T->keynum=1;
    T->node[1].key=r->key;
    T->node[1].recptr=r;
    T->node[1].ptr=ap;
    if(T->node[1].ptr)
        T->node[1].ptr->parent=T;
}//NewRoot

void split(BTree &q,BTree &ap)
{// 将结点q分裂成两个结点,前一半保留,后一半移入新生结点ap
    int i,s=(m+1)/2;
    ap=(BTree)malloc(sizeof(BTNode));//生成新结点ap
    ap->node[0].ptr=q->node[s].ptr;//原来结点中间位置关键字相应指针指向的子树放到
                                   //新生成结点的0棵子树中去
    for(i=s+1;i<=m;i++) //后一半移入ap
       {
       ap->node[i-s]=q->node[i];
       if(ap->node[i-s].ptr)
           ap->node[i-s].ptr->parent=ap;
       }//for
       ap->keynum=m-s;
       ap->parent=q->parent;
       q->keynum=s-1; // q的前一半保留,修改keynum
}//split

void InsertBTree(BTree &T,Record *r,BTree q,int i)
{//在m阶B树T上结点*q的key[i]与key[i+1]之间插入关键字K的指针r。若引起
   // 结点过大,则沿双亲链进行必要的结点分裂调整,使T仍是m阶B树。
    BTree ap=NULL;
    int finished=false;
    int s;
    Record *rx;
    rx=r;
    while(q&&!finished)
       {
        Insert(q,i,rx,ap);//将r->key、r和ap分别插入到q->key[i+1]、
                          //q->recptr[i+1]和q->ptr[i+1]中
        if(q->keynum<m)
            finished=true;
        else
          {//分裂结点*q
          s=(m+1)/2;
          rx=q->node[s].recptr;
          split(q,ap);//将q->key[s+1..m],q->ptr[s..m]和q->recptr[s+1..m]
                      //移入新结点*ap
          q=q->parent;
          if(q)
              i=Search(q,rx->key);//在双亲结点*q中查找rx->key的插入位置
          }//else
   }//while
    if(!finished) //T是空树(参数q初值为NULL)或根结点已分裂为
                  //结点*q和*ap
    NewRoot(T,rx,ap);   
}//InsertBTree

Result SearchBTree(BTree T,KeyType K)
{// 在m阶B树T上查找关键字K,返回结果(pt,i,tag)。若查找成功,则特征值
// tag=1,指针pt所指结点中第i个关键字等于K;否则特征值tag=0,等于K的
// 关键字应插入在指针Pt所指结点中第i和第i+1个关键字之间。
    BTree p=T,q=NULL; //初始化,p指向待查结点,q指向p的双亲
    int found=false;
    int i=0;
    Result r;
    while(p&&!found)
       {
            i=Search(p,K);//p->node[i].key≤K<p->node[i+1].key
            if(i>0&&p->node[i].key==K)
                found=true;
            else
            {
                 q=p;
                 p=p->node[i].ptr;//在子树中继续查找
            }//else
        }//while
   r.i=i;
   if(found)
     {
      r.pt=p;
      r.tag=1;
     }//if
   else
      {
       r.pt=q;
       r.tag=0;
      }//else
    return r;
}//SearchBTree

void print(BTNode c,int i) // TraverseDSTable()调用的函数
 {
    printf("(%d,%s)\n",c.node[i].key,c.node[i].recptr->others.info);

 }//print

void TraverseDSTable(BTree DT,void(*Visit)(BTNode,int))
{// 初始条件: 动态查找表DT存在,Visit是对结点操作的应用函数
// 操作结果: 按关键字的顺序对DT的每个结点调用函数Visit()一次且至多一次
    int i;
    if(DT) //非空树
        {
          if(DT->node[0].ptr) // 有第0棵子树
             TraverseDSTable(DT->node[0].ptr,Visit);
          for(i=1;i<=DT->keynum;i++)
            {
             Visit(*DT,i);
             if(DT->node[i].ptr) // 有第i棵子树
             TraverseDSTable(DT->node[i].ptr,Visit);
            }//for
        }//if
}//TraverseDSTable

void InputBR(BTree &t,Record r[])
{
    Result s;   
    for(int i=0;i<N;i++)
       {
         s=SearchBTree(t,r[i].key);
         if(!s.tag)
           InsertBTree(t,&r[i],s.pt,s.i);
       }
}//InputBR
void UserSearch(BTree t)
{
    int i;
    Result s;
    printf("\n请输入待查找记录的关键字: ");
    scanf("%d",&i);
    s=SearchBTree(t,i);
    if(s.tag)
    print(*(s.pt),s.i);
    else
    printf("没找到");
    printf("\n");
}//UserSearch

void DeleteIt(BTree t,BTNode *dnode,int id)
{
    if(dnode->keynum>=ceil(m/2.0))
       {
        dnode->keynum--;
        dnode->node[id].ptr=NULL;
       }//if被删关键字Ki所在结点的关键字数目不小于ceil(m/2),则只需从结点中删除Ki和相应指针Ai,树的其它部分不变。
    else if((dnode->keynum==(ceil(m/2.0)-1))&&((id+1)<(m-1))&&dnode->parent->node[id+1].ptr->keynum>(ceil(m/2.0)-1))
       {
        for(int i=1;i<m&&dnode->parent->node[i].key < dnode->parent->node[id+1].ptr->node[1].key;i++)
            dnode->node[i].key=dnode->parent->node[i].key;
        dnode->parent->node[1].key=dnode->parent->node[id+1].ptr->node[1].key;
        (dnode->parent->node[id+1].ptr->keynum)--;
       }//else if 被删关键字Ki所在结点的关键字数目等于ceil(m/2)-1,则需调整。本次为与右兄弟调整
    else if((dnode->keynum==(ceil(m/2.0)-1))&&((id-1)>0    )&&dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum>(ceil(m/2.0)-1))
       {
        for(int i=1;i<m&&dnode->parent->node[i].key > dnode->parent->node[id-1].ptr->node[dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum].key;i++)
            dnode->node[i].key=dnode->parent->node[i].key;
        dnode->parent->node[1].key=dnode->parent->node[id-1].ptr->node[dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum].key;
        (dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum)--;
       }//2-else if被删关键字Ki所在结点的关键字数目等于ceil(m/2)-1,则需调整。本次为与左兄弟调整
    else if((dnode->keynum==(ceil(m/2.0)-1))&&((id+1)<(m-1))&&dnode->parent->node[id+1].ptr->keynum==(ceil(m/2.0)-1))
       {
        do
          {
            BTree tmp;
            tmp=dnode;
           dnode->parent->node[id+1].ptr->node[2]=dnode->parent->node[id+1].ptr->node[1];
           dnode->parent->node[id+1].ptr->node[1]=dnode->parent->node[1];
           dnode->parent->node[id+1].ptr->keynum++;
           dnode->parent->node[id+1].ptr->node[0].ptr=dnode->node[1].ptr;
           dnode->parent->keynum--;
           dnode->parent->node[id].ptr=NULL;
           tmp=dnode;
           if(dnode->parent->keynum>=(ceil(m/2.0)-1))
               dnode->parent->node[1]=dnode->parent->node[2];
           dnode=dnode->parent;
           free(tmp);
          }while(dnode->keynum<(ceil(m/2.0)-1));    //双亲中keynum<
       }//3-else if被删关键字Ki所在结点和其相邻兄弟结点中的的关键字数目均等于ceil(m/2)-1,本次假设右兄弟存在
    else if((dnode->keynum==(ceil(m/2.0)-1))&&(id-1)>0      &&dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum==(ceil(m/2.0)-1))
       {
        do
          {
            BTree tmp;
            tmp=dnode;
           dnode->parent->node[id-1].ptr->node[2]=dnode->parent->node[id-1].ptr->node[1];
           dnode->parent->node[id-1].ptr->node[1]=dnode->parent->node[1];
           dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum++;
           dnode->parent->node[id-1].ptr->node[0].ptr=dnode->node[1].ptr;
           dnode->parent->keynum--;
           dnode->parent->node[id].ptr=NULL;
           tmp=dnode;
           if(dnode->parent->keynum>=(ceil(m/2.0)-1))
               dnode->parent->node[1]=dnode->parent->node[2];
           dnode=dnode->parent;
           free(tmp);
          }while(dnode->keynum<(ceil(m/2.0)-1)); //双亲中keynum<
       }//4-else if被删关键字Ki所在结点和其相邻兄弟结点中的的关键字数目均等于ceil(m/2)-1,本次假设左兄弟存在
        else printf("Error!\n"); //出现异常
}//DeleteIt
void UserDelete(BTree t)
{
    KeyType date;
    Result s;
    printf("Please input the date you want to delete:\n");
    scanf("%d",&date);
    s=SearchBTree(t,date);
    if(!s.tag) 
        printf("Search failed,no such date\n");
    else
        DeleteIt(t,s.pt,s.i);
}//UserDelete

int main()
{
    Record r[N]={{24,"1"},{45,"2"},{53,"3"},{12,"4"},{37,"5"},
            {50,"6"},{61,"7"},{90,"8"},{100,"9"},{70,"10"},
            {3,"11"},{30,"12"},{26,"13"},{85,"14"},{3,"15"},
            {7,"16"}};   
    BTree t;
    InitDSTable(t);
    InputBR(t,r);
    printf("按关键字的顺序遍历B_树:\n");
    TraverseDSTable(t,print);
    UserSearch(t);
    UserDelete(t);
    TraverseDSTable(t,print);
    DestroyDSTable(t);
    return 1;
}

怎么到删除的时候就删除不了,还有就是谁能帮我插入函数有没有问题。
不知道该怎么插入~~
2011-06-28 20:26
kekin
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急呀!!谁能帮我解决下删除功能怎么不行
输入没有的关键字会提示无此关键字,输入有的话就出现错误了
2011-06-30 10:10
kekin
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程序代码:
void DeleteIt(BTree t,BTNode *dnode,int id)
{
    if(dnode->keynum>=ceil(m/2.0))
       {
        dnode->keynum--;
        dnode->node[id].ptr=NULL;
       }//if被删关键字Ki所在结点的关键字数目不小于ceil(m/2),则只需从结点中删除Ki和相应指针Ai,树的其它部分不变。
    else if((dnode->keynum==(ceil(m/2.0)-1))&&((id+1)<(m-1))&&dnode->parent->node[id+1].ptr->keynum>(ceil(m/2.0)-1))
       {
        for(int i=1;i<m&&dnode->parent->node[i].key < dnode->parent->node[id+1].ptr->node[1].key;i++)
            dnode->node[i].key=dnode->parent->node[i].key;
        dnode->parent->node[1].key=dnode->parent->node[id+1].ptr->node[1].key;
        (dnode->parent->node[id+1].ptr->keynum)--;
       }//else if 被删关键字Ki所在结点的关键字数目等于ceil(m/2)-1,则需调整。本次为与右兄弟调整
    else if((dnode->keynum==(ceil(m/2.0)-1))&&((id-1)>0    )&&dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum>(ceil(m/2.0)-1))
       {
        for(int i=1;i<m&&dnode->parent->node[i].key > dnode->parent->node[id-1].ptr->node[dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum].key;i++)
            dnode->node[i].key=dnode->parent->node[i].key;
        dnode->parent->node[1].key=dnode->parent->node[id-1].ptr->node[dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum].key;
        (dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum)--;
       }//2-else if被删关键字Ki所在结点的关键字数目等于ceil(m/2)-1,则需调整。本次为与左兄弟调整
    else if((dnode->keynum==(ceil(m/2.0)-1))&&((id+1)<(m-1))&&dnode->parent->node[id+1].ptr->keynum==(ceil(m/2.0)-1))
       {
        do
          {
            BTree tmp;
            tmp=dnode;
           dnode->parent->node[id+1].ptr->node[2]=dnode->parent->node[id+1].ptr->node[1];
           dnode->parent->node[id+1].ptr->node[1]=dnode->parent->node[1];
           dnode->parent->node[id+1].ptr->keynum++;
           dnode->parent->node[id+1].ptr->node[0].ptr=dnode->node[1].ptr;
           dnode->parent->keynum--;
           dnode->parent->node[id].ptr=NULL;
           tmp=dnode;
           if(dnode->parent->keynum>=(ceil(m/2.0)-1))
               dnode->parent->node[1]=dnode->parent->node[2];
           dnode=dnode->parent;
           free(tmp);
          }while(dnode->keynum<(ceil(m/2.0)-1));    //双亲中keynum<
       }//3-else if被删关键字Ki所在结点和其相邻兄弟结点中的的关键字数目均等于ceil(m/2)-1,本次假设右兄弟存在
    else if((dnode->keynum==(ceil(m/2.0)-1))&&(id-1)>0      &&dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum==(ceil(m/2.0)-1))
       {
        do
          {
            BTree tmp;
            tmp=dnode;
           dnode->parent->node[id-1].ptr->node[2]=dnode->parent->node[id-1].ptr->node[1];
           dnode->parent->node[id-1].ptr->node[1]=dnode->parent->node[1];
           dnode->parent->node[id-1].ptr->keynum++;
           dnode->parent->node[id-1].ptr->node[0].ptr=dnode->node[1].ptr;
           dnode->parent->keynum--;
           dnode->parent->node[id].ptr=NULL;
           tmp=dnode;
           if(dnode->parent->keynum>=(ceil(m/2.0)-1))
               dnode->parent->node[1]=dnode->parent->node[2];
           dnode=dnode->parent;
           free(tmp);
          }while(dnode->keynum<(ceil(m/2.0)-1)); //双亲中keynum<
       }//4-else if被删关键字Ki所在结点和其相邻兄弟结点中的的关键字数目均等于ceil(m/2)-1,本次假设左兄弟存在
        else printf("Error!\n"); //出现异常
}//DeleteIt
就这个函数有错应该
2011-06-30 10:11
快速回复:B+树B-树的基本操作
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