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B树B+树,字典树详解,哈夫曼树博弈树

时间:2024-03-21 16:03:26浏览次数:23  
标签:哈夫曼 记录 pTree 个数 ceil 索引 详解 节点 字典

目录

B树:B-Tree

B+树

字典树:Trie Tree

 哈夫曼树

博弈树


B树:B-Tree

多路平衡搜索树

1.M阶B树,就是M叉(M个指针)。

2.每个节点内记录个数<=M-1。

3.根节点记录个数>=1。

4.其余节点内记录个数>=ceil(m/2)-1(向上取整)。

5.每个节点内的记录从左至右从大到小有序。

6.当前记录的左子树的值均小于当前记录,右子树的值均大于当前记录。

插入:

(1)新记录插入叶子节点。

(2)叶子节点记录个数:1.<=m-1结束。2.>m-1裂变,中间记录上移至父亲层,左半部分变成左子树,右半部分变成右子树,讨论父亲层同(2)。

这里是m=5,来演示一下。

这里添加个23

这里添加个88

删除:

(1)查找是否是叶子节点是的话直接删除,不是的话,找到左子树最大值/右子树最小值,进行替换,删除替换记录。

(2)讨论发生删除的叶子节点内记录个数:

1.>=ceil(m/2)-1,结束。

2.<ceil(m/2)-1,看兄弟节点记录的个数:<1> >ceil(m/2)-1,兄弟节点上移一个记录至父亲层,父亲记录下移至当前节点,结束。<2>=ceil(m/2)-1,父亲记录下移,与当前兄弟节点合并成一个新节点,讨论父亲层记录个数同(2)。

这里删除个34是情况(1)叶子节点

这里删个17,是情况(1)非叶子节点,找到他左子树最大值替换

发现删除节点个数不满足ceil(m/2)-1,发现兄弟是第二种情况,父亲记录下移,和当前兄弟节点合并成一个新的节点。

这里删除25,替换后,兄弟节点是第一种情况,兄弟节点上移一个记录至父亲层,父亲记录下移至当前节点,结束。

这里删43,别忘了讨论父亲层。

B+树

(1)叶子节点(记录),索引/内部节点。

(2)M阶B+树就是M叉。

(3)根节点既可以是索引节点,也可以是叶子节点。

(4)索引或记录个数<=m-1

(5)根节点内索引或记录个数>=1。

(6)其他节点内索引或记录个数>=ceil(m/2)-1。

(7)每个节点内记录或索引从小到大,从左到右有序。

(8)当前记录或索引的左子树值均小于它,右子树值均大于它。

(9)相邻叶子节点之间有指针从左到右指向。

插入:

(1)记录添加至叶子节点。

(2)讨论叶子节点记录个数:

          1.<=m-1结束。

          2.>m-1裂变,前m/2个成为左子树,剩余的记录成为右子树,指针从左侧叶子节点指向右侧叶子节点,第m/2+1个记录的索引复制一份至父亲层。

(3)讨论父亲层索引个数:

          1.<=m-1,结束。

           2.>m-1,裂变,中间索引上移至父亲层,左半部分成为其左子树,右半部分成为其右子树,讨论父亲层索引个数同(3)。

例:五阶

添加了13,<=m-1结束。

添加50,裂变了。

再添加一些数

然后我们添加46,父层是第二种情况。

删除:

(1)在叶子节点中删除对应记录。

(2)看叶子节点内记录个数。

         1.>=ceil(m/2)-1结束。

         2.<ceil(m/2)-1,看兄弟节点记录个数。

             <1>  >ceil(m/2)-1,兄弟记录移动一个至当前节点,更新父亲索引,结束。

             <2>   =ceil(m/2)-1,删除父亲索引,当前节点与兄弟节点合并成一个新节点。

    (3)讨论父亲层索引个数: 

         1.>=ceil(m/2)-1结束。

         2.<ceil(m/2)-1,看兄弟节点索引个数。

             <1>  >ceil(m/2)-1,兄弟节点上移一个索引至父亲层,父亲索引下移至当前节点,结束。

             <2>   =ceil(m/2)-1,父亲索引下移,与当前节点和兄弟节点合并成一个新节点,讨论父亲层索引个数,同(3)。

例: 

删除1,兄弟记录移动一个至当前节点,更新父亲索引为6。

删除45,兄弟节点索引个数不够,父亲下移,与当前节点和兄弟节点合并成一个新节点。

B树和B+树之间除了刚刚写的增删,还有结构上,B树每个节点都有记录,B+有叶子节点和索引,指针(叶子),查:B树1~log_{m}^{n},B+树log_{m}^{n},B+树更适合范围搜索。

字典树:Trie Tree

用于多个串搜索某个串。

字典树要完成对其计数查找排序。

创建字典树:

(1)不能为空树。

(2)每个节点内不包含字符,结构体:指针数组,标记:兼具计数功能。

       1.root初始化。

       2.单词添加:<1>遍历单词:字符对应分组,若不存在则创建节点,处理下一个字符,若存在,就处理下一个字符。<2>末尾标记。

查找:遍历单词,字符对应分组是否存在,不在则失败,末尾标记检测一下。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
using namespace std;
typedef struct node
{
	int Count;
	struct node* p[26];
	char* str;
}TrieTree;
TrieTree* chuang()
{
	TrieTree* ptemp = (TrieTree*)malloc(sizeof(TrieTree));
	memset(ptemp, 0, sizeof(TrieTree));
	return ptemp;
}
void Per(TrieTree* pTree)
{
	if (pTree == NULL)return;
	if (pTree->Count != 0)cout << pTree->str << endl;
	for (int i = 0; i < 26; i++)
	{
		Per(pTree->p[i]);
	}
}
void Add(TrieTree* pTree, char* ss)
{
	for (int i = 0; i < strlen(ss);i++)
	{
		//创建节点
		if (pTree->p[ss[i] - 97] == NULL)
		{
			pTree->p[ss[i] - 97] = chuang();
	  }
		//下一个
		pTree = pTree->p[ss[i] - 97];
	}
	pTree->Count++;
	pTree->str = ss;
}
TrieTree* Create(char* s[], int len)
{
	if (s == NULL || len <= 0)return NULL;
	//root初始化
	TrieTree* pRoot = chuang();
	//单词添加
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		Add(pRoot, s[i]);
	}
	return pRoot;
}
//查找
void Serach(TrieTree* pTree,char* ss)
{
	if (pTree == NULL || ss == NULL)return;
	for (int i = 0; i < strlen(ss); i++)
	{
		if (pTree->p[ss[i] - 97]==NULL) {
			cout << "fail 1" << endl;
			return;
		}
		pTree = pTree->p[ss[i] - 97];
	}
	if (pTree->Count != 0)cout << "scuess" << pTree->str << endl;
	else {
		cout << "fail 2" << endl; return;
	}
}
int main()
{
	char *s[] = {"oh","my","god"};
	TrieTree* pTree=Create(s, 3);
	Per(pTree);
	Serach(pTree, "god");
	return 0;
}

 哈夫曼树

度为0或2,带权路径长度WL:权值*边数,总带权路径长度最小是最优二叉树也就是哈夫曼树。

哈夫曼编码:实现无损压缩和恢复。

例如:A:10 B:15 C:40 D:30 E:5   

(1)先排序:E:5 A:10 B:15 D:30 C:40

(2)找出两个最小值

(3)放回

(按同一规则放)

按左是0,右是1,A为1101,我们这棵树里每个都是叶子节点,所以这个树里哈夫曼编码都是无前缀码。

博弈树

1.全信息2.非偶然3.零和(无双赢)

极大极小搜索树,\alpha -\beta减枝。

感兴趣可以去了解一下。

标签:哈夫曼,记录,pTree,个数,ceil,索引,详解,节点,字典
From: https://blog.csdn.net/qq_60924211/article/details/136780645

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