- •Лабораторный практикум
- •Лабораторный практикум
- •230105 - «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»
- •220201- «Управление и информатика в технических системах»
- •Лабораторная работа № 1
- •Фундаментальные структуры данных
- •Лабораторная работа № 2
- •Лабораторная работа № 3 Алгоритмы базовых и улучшенных сортировок. Порядковые статистики.
- •Часть I (пункты 3÷6)
- •Часть II (пункты 7÷10)
- •Лабораторная работа №4 Полустатические структуры данных
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5
- •Динамические структуры данных односвязные и двусвязные списковые структуры
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6
- •Деревья , как динамические структуры данных .
- •Лабораторная работа № 7
- •Алгоритмы метода перебора с возвратами - (мпв), "жадные" алгоритмы.
Контрольные вопросы
1 Определения типизированного и обобщенного указателя.
2 Что такое линейный цепной список, и алгоритмы основных операций при работе с ним.
3 Принцип работы кольцевого списка.
4 Организация стека на базе линейного и кольцевого списка.
5 Организация очереди на базе линейного и кольцевого списка.
Лабораторная работа № 6
(8 часов)
Деревья , как динамические структуры данных .
Цель работы: изучение организации древовидных структур данных ,как динамических списковых структур ,и алгоритмов построения , поиска и исключения элементов для бинарных деревьев различной структуры и сильноветвящихся В-деревьев .
Домашнее задание:
Изучить организацию двоичного дерева , как динамической структуры данных.
Освоить алгоритмы поиска и включения в идеально сбалансированное двоичное дерево и стандартные алгоритмы обхода таких деревьев.
Изучить организацию и алгоритмы поиска и включения элемента в сбалансированное АVL-дерево ;стандартные повороты для балансировки АVL-деревьев , алгоритм исключения элемента из АVL-дерева.
Изучить организацию недвоичного сильноветвящегося В-дерева и алгоритмы построения с поиском и включением элемента ; реорганизацию В-дерева при расщеплении страниц : алгоритм исключения элемента из В-дерева .
Порядок выполнения работы
Открыть проект Delphi - Struct.
На главной форме (Main Form) установить компонент, управляющий всем проектом – главное меню, и назвать первый пункт «Лаб. раб. №1» . Организовать вертикальную составляющую к этому пункту «Задача 1».
Добавить к проекту модуль с формой TreeStruct, которая должна появляться на экране при выборе пункта меню «Задача 1». Убедитесь в том, что ваша управляющая конструкция в проекте работает.
Установить на форму модуля TreeStruct компоненты, обеспечивающие ввод исходных данных, управляющую командную кнопку, и компоненты для вывода результатов на экране – для реализации программного приложения в соответствии с вариантом задания таблицы 1.1. Для отображения организованной вами древовидной структуры используйте визуальный компонент библиотеки VCL - TreeView ,расположенный на странице Win32 указанной библиотеки .
В обработчике события onClick командной кнопки на языке Object Pascal написать фрагмент программы для ввода исходных данных, обработки их по алгоритму , соответствующему варианту вашего задания (таблица 1.1) и вывода результатов в соответствующий объект (TreeView) на форму модуля TreeStruct. Отладить программу и продемонстрировать результаты преподавателю.
Составить отчет , в котором должно быть:
а) текст задания;
б)распечатка текста модуля TreeView;
в)отображение формы с результатами работы модуля;
г)блок-схема алгоритма работы модуля.
Защитить работу преподавателю.
Таблица 6.1
№ вар. |
Текст задания |
1. |
а )Организовать и отладить программу для построения и печати идеально сбалансированного двоичного дерева ( Function Tree , Function PrintTree ) . б )Запрограммировать и отладить алгоритм обхода построенного бинарного дерева слева направо (в качестве примера построить и обойти дерево , отображающее заданное арифметическое выражение с бинарными операциями). |
2. |
а )Организовать программно двоичное дерево с помощью процедуры поиска и включения ключа (Search). б )Написать и отладить программу для поэлементного вывода значений узлов построенного дерева обходом дерева слева направо(Inorder). Замечание: при правильной организации бинарного дерева с целочисленными ключами в результате отображения ключей при обходе в порядке Inorder , должна получиться отсортированная в порядке возрастания последовательность ключей. |
3. |
а )Написать и отладить программу, которая позволит построить идеально сбалансированное двоичное дерево (с целочисленными ключами). б )Организовать процедуру удаления элемента из организованного двоичного дерева( Procedure Delete). |
4. |
Организовать и отладить программу для построения и отображения сбалансированного AVL-дерева(высоты в поддеревьях отличаются не более , чем на 1) с помощью алгоритма поиска и включения элемента; учесть необходимость балансировки AVL-дерева с использованием LL, RR, LR, RL-поворотов. |
5. |
Программно организовать построение дерева Фибоначчи(Ф-дерево), как пример AVL-дерева. Замечание: дерево Фибоначчи определяется следующим образом: 1) пустое дерево есть Ф-дерево высотой 0; 2)единственная вершина есть дерево высотой 1; 3)если Th-1 и Th-2 -Ф-деревья с высотами (h-1) и (h-2), то Th =(Th-1,x,Th-2) также Ф-дерево высотой h; 4)других деревьев Фибоначчи не существует. |
6. |
Программно построить недвоичное сильноветвящееся В-дерево с помощью алгоритма поиска и включения элемента на страницу(Procedure SearchB). В программе учесть, что при переполнении страницы происходит расщепление страницы и ,соответственно реорганизация структуры В-дерева. |
7. |
Написать и отладить программу исключения элемента из недвоичного сильноветвящегося В-дерева(Procedure UnderFlow). В программе учесть возможность реорганизации структуры В-дерева в результате исключения элемента со страницы. |
Контрольные вопросы
Определение дерева, как динамической структуры данных.
Бинарное дерево, описание структуры узла в таком дереве.
Правило идеально сбалансированного двоичного дерева.
Три стандартных обхода деревьев( примеры).
Правило сбалансированности для AVL-дерева.
Стандартные повороты, используемые для балансировки AVL-дерева.
Что такое сильноветвящееся дерево и каково правило его роста?
Что такое порядок В-дерева?
Когда происходит расщепление страницы в В-дереве и на что это влияет?