Data structures 最优二叉搜索树

Data structures 最优二叉搜索树,data-structures,binary-search-tree,Data Structures,Binary Search Tree,我有一个关于最优二叉搜索树的作业,在做作业的过程中出现了一些问题。我在网上发现了很多有用的链接(只是通过谷歌搜索),但我想知道 为什么必须首先对键进行排序 如果在键未排序时获得较低的成本(用于最佳BST),这是否意味着我的代码中一定有错误 最佳BST必须完整/完美吗?(使用维基百科对完整和完美的定义) 一个完美的二叉树是一个完整的二叉树,其中所有的叶子都在相同的深度或水平。[1] (这也被模糊地称为完全二叉树。) 一个完整的二叉树是一个二叉树,在这个二叉树中,除了最后一个之外,所有的层次都被完全

我有一个关于最优二叉搜索树的作业,在做作业的过程中出现了一些问题。我在网上发现了很多有用的链接(只是通过谷歌搜索),但我想知道

为什么必须首先对键进行排序

如果在键未排序时获得较低的成本(用于最佳BST),这是否意味着我的代码中一定有错误

最佳BST必须完整/完美吗?(使用维基百科对完整和完美的定义)

一个完美的二叉树是一个完整的二叉树,其中所有的叶子都在相同的深度或水平。[1] (这也被模糊地称为完全二叉树。)

一个完整的二叉树是一个二叉树,在这个二叉树中,除了最后一个之外,所有的层次都被完全填充,所有的节点都尽可能的左移。[2]

对于最后一个问题,我假设最优树必须是完整的/完美的,但是一些在线小程序让我相信不是这样的。我无法解释为什么

为什么最初必须对键进行排序

他们没有。事实上,除非您使用的是自平衡树,否则最好以随机顺序将键添加到树中,因为树最终会更加平衡

如果在键未排序时获得较低的成本(用于最佳BST),这是否意味着我的代码中一定有错误

除非您正在编写自平衡树(您的自平衡算法不起作用)

最佳BST必须完整/完美吗

对。为了尽可能快地搜索给定的树,树的所有节点必须均匀分布;i、 e.树必须尽可能短。

void-optimizeBinSearchTree\u输出(浮点R[21][20],int i,int j,int r1,char*dir)
void OptimalBinsearchtree_output(float R[21][20],int i, int j, int r1, char  *dir)
{
          int t;
          if (i <= j)
          {
                         t =(int)R[i][j];
                         fprintf(wp,"%s is %s child of %s\n", name[t], dir, name[r1]);
                         OptimalBinsearchtree_output(R,i, t - 1, t, "left");
                         OptimalBinsearchtree_output(R,t + 1, j, t, "right");
          }
}

void OptimalBinarySearchTree(int n, const float p[],float *minavg)
{
          int i, j, k, diagonal,l,pos;
          float R[21][20];
          float min = 0;
          float A[21][20],sum=0;
          printf("\n");
          for (i = 1; i <=n; i++) 
          {
                         A[i][i - 1] = 0;
                         R[i][i - 1] = 0;
                         A[i][i] = p[i];
                         R[i][i] = i;
                         fprintf(wp,"A[%d][%d]=%4f\tA[%d][%d]=%4f\t",i,i-1,A[i][i-1],i,i,A[i][i]);
                         fprintf(wp,"R[%d][%d]=%4f\tR[%d][%d]=%4f\n", i, i - 1, R[i][i - 1], i, i, R[i][i]);
          }

          A[n+1][n] = 0;
          R[n+1][n] = 0;
          for (diagonal = 1; diagonal <= n - 1; diagonal++)
          {
                         for (i = 1; i <= n - diagonal; i++)
                         {
                                       min = 0;
                                       sum = 0;
                                       j = i + diagonal;
                                       for (l = i; l <=j; l++)
                                       {
                                                      sum = sum + p[l];
                                       }
                                       A[i][j] = sum;
                                       for (k = i; k <= j; k++)
                                       {
                                                      sum = A[i][k - 1] + A[k + 1][j];
                                                      if (min == 0)
                                                      {
                                                                    min = sum;
                                                                    pos = k;
                                                      }
                                                      else if (sum<min)
                                                      {
                                                                    min = sum;
                                                                    pos = k;
                                                      }
                                       }
                                       A[i][j] += min;
                                       R[i][j] = pos;
                         }
          }

          *minavg = A[1][n];
          printf("\n");
          for (i = 1; i <= n; i++)
          {
                         for (j = 0; j <= n; j++)
                         {
                                       printf("%0.3f ", R[i][j]);
                         }
                         printf("\n");
          }
          for (i = 1; i <= n; i++)
          {
                         for (j = 0; j <= n; j++)
                         {
                                       printf("%0.3f ", A[i][j]);
                         }
                         printf("\n");
          }
          fprintf(wp,"\n\n");
          fprintf(wp,"%s is the root of the tree\n",name[(int)R[1][n]]);
          int r1 = (int)R[1][n];
          OptimalBinsearchtree_output(R,1, r1 - 1, r1, "left");
          OptimalBinsearchtree_output(R,r1 + 1, n, r1, "right");

}


void removeall()
{
          nodeptr node,temp;
          node = head;
          while (node->next != NULL)
          {
                         temp = node;
                         node = node->next;
          }
          if (node == node->next)
          {
                         node->next = NULL;                     
                         temp->next = NULL;
                         free(node);
                         return;
          }
          node->next = NULL;
          temp->next = NULL;
          free(node);
}

void print()
{
          nodeptr curr = NULL, temp = NULL;
          curr = head;
          gl_index = 1;
          while (curr != NULL)
          {

                         curr->index = gl_index;
                         gl_p[gl_index] = curr->val;
                         strcpy(name[gl_index], curr->str);
                         gl_index++;
                         wp=fopen("Output.txt","w+");
                         fprintf(wp,"%s\t%f\t%d\n", curr->str, curr->val, curr->index);
                         curr = curr->next;
          }
}


void generatenode()
{


          int i, j;
          nodeptr temp = NULL;
          char a[20];

          while (!feof(fp))
          {
                         nodeptr curr = NULL, prev = NULL;
                         temp = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
                         fscanf(fp, "%s", &temp->str);
                         fgets(a, 20, fp);
                         temp->index = gl_index;
                         b = atof(a);
                         int flag = 0;
                         temp->val = b;
                         gl_p[gl_index] = temp->val;
                         gl_index++;
                         temp->next = NULL;
                         if (head == NULL)
                         {
                                       head = temp;
                                       curr = head;
                         }
                         else
                         {
                                       curr = head;
                                       while (!(strcmp(temp->str, curr->str) < 0))
                                       {
                                                      if(curr->next==NULL)
                                                      {
                                                                    curr->next = temp;
                                                                    curr = curr->next;
                                                                    temp->next = NULL;
                                                                    flag = 0;
                                                                    break;
                                                      }
                                                      else
                                                      {
                                                                    flag = 1;
                                                                    prev = curr;
                                                                    curr = curr->next;
                                                      }
                                       }
                                       if (curr == head)
                                       {
                                                      temp->next = curr;
                                                      head = temp;
                                       }
                                       else
                                       {
                                                      if (flag == 1)
                                                      {
                                                      prev->next = temp;
                                                      temp->next = curr;
                                                      }
                                       }
                                       flag = 0;
                         }
          }
}
{ int t; 如果(i str,curr->val,curr->index); 当前=当前->下一步; } } void generatenode() { int i,j; nodeptr temp=NULL; chara[20]; 而(!feof(fp)) { nodeptr curr=NULL,prev=NULL; temp=(结构节点*)malloc(sizeof(结构节点)); fscanf(fp、%s、&temp->str); fgets(a,20,fp); 临时->索引=总帐索引; b=atof(a); int标志=0; 温度->值=b; 总账p[总账索引]=temp->val; gl_索引++; temp->next=NULL; if(head==NULL) { 压头=温度; curr=头; } 其他的 { curr=头; 而(!(strcmp(temp->str,curr->str)<0)) { 如果(当前->下一步==NULL) { 当前->下一步=温度; 当前=当前->下一步; temp->next=NULL; flag=0; 打破 } 其他的 { flag=1; 上一次=当前; 当前=当前->下一步; } } 如果(当前==水头) { 温度->下一步=当前; 压头=温度; } 其他的 { 如果(标志==1) { 上一个->下一个=温度; 温度->下一步=当前; } } flag=0; } } }
我没有使用自平衡树。这是否意味着最优树是非唯一的(假设唯一的键)还是树(前面提到的生成的w/排序键)不是最优的?非平衡二叉树按排序顺序插入键,不是最优的,因为键不会均匀分布。相反,您将得到一个链表,因为所有键都将插入树的一侧。好啊我理解你告诉我的一切,现在我已经指出了我的问题所在。虽然看起来大多数在线小程序实际上都没有生成最优树(),例如,使用2、9和11作为键应该会生成一个以11作为根的树,但我得到的是最优结果(9是根),我还不确定如何修复这个问题。除非我的逻辑有什么缺陷,别担心。右边的数字越大,左边的数字越小。