Startpunkten

This commit is contained in:
2026-03-05 13:39:39 +01:00
commit c4d164d8c3
20 changed files with 3598 additions and 0 deletions

76
AVL_tree/header.hpp Normal file
View File

@@ -0,0 +1,76 @@
//##################################################################
// PROGRAMMERINGSUPPGIFT 2
// DATASTRUKTURER OCH ALGORITMER
// AVL TRÄD
//==================================================================
// HEADER.HPP
// Filen innehåller definition som används i programmet
// Christian Ohlsson
// Karlstad 980927
//==================================================================
#ifndef _header_
#define _header_
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
#include <iomanip.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//#include <conio.h>
#include <ctype.h>
const int FALSE = 0; //boolsk variabel
const int TRUE = !FALSE; //boolsk variabel
const int BUFFERSIZE = 100; //för säker inmatning
const int FILENAMESIZE = 8; //för MS-DOS 6.0
const int NAMESIZE = 20; //antal tecken som kan matas in som namn
const int NUMBERSIZE = 20; //antal tecken som kan matas in som nummer
const int ENTER = 13; //ASCII kod för enter
const int BACKSPACE = 8; //ASCII kod för backspace
//typedef int bool; //definierar boolsk variabel
typedef char nameType[NAMESIZE]; //sätter nametypen till char
typedef char numberType[NUMBERSIZE]; //sätter numberTypen till char
struct treeNode; //förvarnar datorn om en struct
typedef treeNode* ptrType; //ger en pekartype till en struct
struct treeNode{ //en nod i trädet
nameType name;
numberType number;
ptrType left;
ptrType right;
int height;
treeNode(nameType oneName,numberType number,
ptrType left, ptrType right,
int height);
};
class treeClass
{
public:
treeClass();
~treeClass(){};
ptrType node;
ptrType seek(ptrType node, nameType value);
bool isEmpty();
void destroyTree(ptrType &node);
void setHeight(ptrType &node);
void rotation(ptrType &node);
void inOrder(ptrType treeNode);
void del(ptrType &node, nameType oneName);
void insert(ptrType &node,nameType oneName,numberType number, int height);
void save(ptrType node, fstream &fil);
private:
int balance(ptrType &node);
int maxHeight(ptrType &node);
int size;
void singleLeft(ptrType &node);
void singleRight(ptrType &node);
void doubleRL(ptrType &node);
void doubleLR(ptrType &node);
void delLeft(ptrType &node, nameType oneName, numberType oneNumber);
void delRoot(ptrType &node);
};
#endif

273
AVL_tree/huvud.cpp Normal file
View File

@@ -0,0 +1,273 @@
//##################################################################
// PROGRAMMERINGSUPPGIFT 2
// DATASTRUKTURER OCH ALGORITMER
// AVL TRÄD
//==================================================================
// HUVUD.CPP
// Filen innehåller huvudprogrammet
// Christian Ohlsson
// Karlstad 980927
//==================================================================
#include "header.hpp"
//###############################################################
// SÄKER INMATNING AV MENYVAL
// ser till att bara en character matas in
// som menyval som dessutom måste vara en siffra
//===============================================================
/*
char mataInChar()
{
bool test = FALSE;
char temp, svar;
do {
temp = getch();
if(isalnum(temp) && test == FALSE) {
cout << temp;
svar = temp;
test = TRUE;
}
else if(temp == BACKSPACE && test == TRUE) {
gotoxy(wherex()-1, wherey());
cout << " ";
gotoxy(wherex()-1, wherey());
test = FALSE;
}
}while(temp != ENTER || test == FALSE);
return svar;
}
*/
//##################################################################
// SÄTTER IN EN NOD I TRÄD
// calls: treeClass::insert, treeclass::seek, treeClass::setHeight
// treeClass::rotation
//==================================================================
void _insert(treeClass &myTree)
{
nameType oneName;
numberType number;
int height=0;
cout <<"\n Ange namn: ";
cin >> oneName;
if(strlen(oneName) > NAMESIZE)
cout << "\n Man kan högst ange namnet med " << NAMESIZE << " tecken";
else {
if(myTree.seek(myTree.node, oneName) != NULL)
cout << "\n Du har redan satt in "
<< oneName << " i katalogen";
else {
cout <<"\n Ange telefonnummer: ";
cin >> number;
if (strlen(number) > NUMBERSIZE)
cout << "\n Man kan högst ange nummret med " << NUMBERSIZE << " tecken";
else {
myTree.insert(myTree.node,oneName,number,height);
myTree.setHeight(myTree.node);
myTree.rotation(myTree.node);
myTree.setHeight(myTree.node);
return;
}
}
}
// getch();
}
//##################################################################
// TAR BORT EN NOD UR TRÄD
// calls: treeClass::del, treeClass::isEmpty, treeclass::seek
// treeClass::setHeight, treeClass::rotation
//==================================================================
void _del(treeClass &myTree)
{
if(!myTree.isEmpty()) {
nameType oneName;
cout << "\n Vem vill du ta bort: ";
cin >> oneName;
if(strlen(oneName) > NAMESIZE)
cout << "\n Man kan högst ange namnet med " << NAMESIZE << " tecken";
else {
if(myTree.seek(myTree.node, oneName) == NULL)
cerr << "\n " << oneName << " finns inte i katalogen. ";
else {
myTree.del(myTree.node, oneName);
myTree.setHeight(myTree.node);
myTree.rotation(myTree.node);
myTree.setHeight(myTree.node);
return;
}
}
}
else
cerr << "\n Telefonkatalogen är tom... ";
// getch();
}
//##################################################################
// SKRIVER UT I INORDER
// calls: treeClass::inOrder, treeClass::isEmpty
//==================================================================
void _inOrder(treeClass myTree)
{
if(!myTree.isEmpty()) {
// clrscr();
cout << setw(NAMESIZE)
<< "Namn"
<< setw(NAMESIZE)
<< "Telefon"
<< setw(NAMESIZE)
<< "Höjd \n"
<< setw(NAMESIZE)
<< " ------------------------------------------------------------------ \n";
myTree.inOrder(myTree.node);
}
else
cerr << "\n Telefonkatalogen är tom... ";
// getch();
}
//##################################################################
// SÖKER I TRÄDET
// calls: treeClass::seek, treeClass::isEmpty
//==================================================================
void _seek(treeClass myTree)
{
if(!myTree.isEmpty()) {
nameType oneName;
cout << "\n Mata in namn: ";
cin >> oneName;
ptrType tempNode = myTree.seek(myTree.node, oneName);
if(tempNode != NULL)
cout << "\n " << tempNode->name
<< " har telefonnummer: "
<< tempNode->number;
else
cout << "\n " << oneName << " fanns inte med i katalogen...";
}
else
cerr << "\n Telefonkatalogen är tom... ";
// getch();
}
//##################################################################
// SPARAR TRÄDET PÅ FIL
// calls: treeClass::save, treeClass::isEmpty
//==================================================================
void _save(treeClass myTree)
{
if(!myTree.isEmpty()) {
fstream fil;
char filnamn[FILENAMESIZE];
cout << "\n Ange filnamn att spara: ";
cin >> filnamn;
fil.open(filnamn,ios::out|ios::binary);
myTree.save(myTree.node, fil);
fil.close();
}
else {
cerr << "\n Telefonkatalogen är tom...";
// getch();
}
}
//##################################################################
// HÄMTAR ETT TRÄD FRÅN EN FIL
// läser in värdet i varje nod i preorder
// och sätter in det i trädet i preoder
// calls treeClass::insert, treeClass::isEmpty, treeClass::setHeight
// treeClass::rotation
//==================================================================
void _load(treeClass &myTree)
{
if(myTree.isEmpty()) {
fstream fil;
numberType number;
nameType oneName;
char filnamn[FILENAMESIZE];
cout << "\n Ange filnamn att hämta: ";
cin >> filnamn;
fil.open(filnamn,ios::in|ios::binary);
if(fil)
while(fil.peek() != EOF) {
fil.read((char*)&oneName,sizeof(oneName));
fil.read((char*)&number,sizeof(number));
myTree.insert(myTree.node, oneName,number,0);
myTree.setHeight(myTree.node);
myTree.rotation(myTree.node);
myTree.setHeight(myTree.node);
}
else {
cerr << "\n Filen finns inte...";
// getch();
}
fil.close();
}
else {
cerr << "\n Det finns redan personer i katalogen. \n"
<< " Du måste ta bort samtliga personer \n"
<< " genom att välja detta i menyn. \n";
// getch();
}
}
//##################################################################
// DESTROYTREE
// tar bort hela trädet
// calls: treeClass::isEmpty, treeClass::destroyTree
//==================================================================
void _destroyTree(treeClass &myTree)
{
if(!myTree.isEmpty())
myTree.destroyTree(myTree.node);
else {
cerr << "\n Telefonkatalogen är tom...";
// getch();
}
}
//##################################################################
// MENY ITEMS
// skriver ut menyn på skärmen
//==================================================================
void meny()
{
// clrscr();
cout << " \n TELEFON KATALOGEN "
<< " \n ----------------- "
<< " \n 1. Lägg till person "
<< " \n 2. Ta bort person "
<< " \n 3. Sök efter person "
<< " \n 4. Skriv ut i bokstavsordning "
<< " \n 5. Spara på fil "
<< " \n 6. Hämta från fil "
<< " \n 7. Radera hela trädet "
<< " \n 0. Avsluta "
<< " \n ";
// gotoxy(2,12); //ställer markören under menyn
}
//##################################################################
// MAIN FUNCTION
// skapar trädet myTree av typen treeClass
// calls: alla drivrutiner
//==================================================================
void main()
{
treeClass myTree;
char val;
do {
meny();
cin >> val;
// val = mataInChar();;
switch (val)
{
case '1' : _insert(myTree);break;
case '2' : _del(myTree);break;
case '3' : _seek(myTree);break;
case '4' : _inOrder(myTree);break;
case '5' : _save(myTree);break;
case '6' : _load(myTree);break;
case '7' : _destroyTree(myTree);break;
case '0' : cout << "\n Programmet avslutat";break;
default : cerr << "\n Felaktigt val";
// getch();
}
}while(val != '0');
}

BIN
AVL_tree/run_me Normal file

Binary file not shown.

344
AVL_tree/tree.cpp Normal file
View File

@@ -0,0 +1,344 @@
//##################################################################
// PROGRAMMERINGSUPPGIFT 2
// DATASTRUKTURER OCH ALGORITMER
// AVL TRÄD
//==================================================================
// TREE.CPP
// Filen innehåller funktioner för trädet
// Christian Ohlsson
// Karlstad 980927
//==================================================================
#include "header.hpp"
//##################################################################
// SKAPAR ETT TRÄD & SÄTTER NODE TILL NULL
//==================================================================
treeClass::treeClass():node(NULL)
{
}
//##################################################################
// DESTROYTREE
// traverserar genom trädet rekursivt
// och raderar hela trädet
// pre: att det finns ett träd
// post: samtliga noder i trädet är borttagna
// calls: destroyTree (rekursivt)
//==================================================================
void treeClass::destroyTree(ptrType &node)
{
if(node->left != NULL)
destroyTree(node->left);
if(node->right != NULL)
destroyTree(node->right);
delete node;
node = NULL;
}
//##################################################################
// SKAPAR EN NOD
// pre: TRUE
// post: en ny nod har skapats
//==================================================================
treeNode::treeNode(nameType oneName,numberType oneNumber,
ptrType L, ptrType R, int H) : left(L),right(R),height(H)
{
strcpy(name, oneName);
strcpy(number,oneNumber);
}
//##################################################################
// SÖKER EFTER ETT ELEMENT I TRÄDET
// pre: att trädet inte är tomt
// post: NULL om noden inte fanns
// post: sökta noden om den fanns med
// calls: seek (rekursivt)
//==================================================================
ptrType treeClass::seek(ptrType node, nameType oneName)
{
ptrType treeNodeFound;
if(node == NULL)
treeNodeFound = NULL;
else if (strcmp(node->name, oneName) == 0)
treeNodeFound = node;
else if (strcmp(node->name, oneName) > 0)
treeNodeFound = seek(node->left, oneName);
else
treeNodeFound = seek(node->right, oneName);
return treeNodeFound;
}
//##################################################################
// KOLLAR OM DET FINNS NODER I TRÄDET
// pre: TRUE
// post: TRUE om trädet är tomt
// post: FALSE om det finns noder i trädet
//==================================================================
bool treeClass::isEmpty()
{
if (node==NULL)
return TRUE;
return FALSE;
}
//##################################################################
// SKRIVER UT TRÄDET I INORDER
// pre: att trädet inte är tomt
// post: trädet har skrivits ut i bokstavsordning
// calls: inOrder (rekursivt)
//==================================================================
void treeClass::inOrder(ptrType treeNode)
{
if(treeNode) {
inOrder(treeNode->left);
cout << setw(NAMESIZE)
<< treeNode->name
<< setw(NAMESIZE)
<< treeNode->number
<< setw(NAMESIZE)
<< treeNode->height << endl;
inOrder(treeNode->right);
}
}
//##################################################################
// SÄTTER IN EN NOD I TRÄDET
// pre: att personen inte redan finns
// post: trädet har fått en ny nod insatt
// på rätt plats.
// calls: insert (rekursivt)
//==================================================================
void treeClass::insert(ptrType &node,nameType oneName,numberType number, int height)
{
if(node==NULL)
node=new treeNode(oneName,number,NULL,NULL,height);
else if(strcmp(oneName, node->name) < 0)
insert(node->left,oneName,number,height);
else
insert(node->right,oneName,number,height);
}
//##################################################################
// SÖKER SIG FRAM TILL NODEN SOM SKALL TAS BORT
// pre: att det finns ett träd
// pre: att noden finns
// post: noden har hittats
// calls: delRoot, del (rekursivt)
//==================================================================
void treeClass::del(ptrType &node, nameType oneName)
{
if(strcmp(oneName,node->name) == 0)
delRoot(node);
else if(strcmp(oneName,node->name) < 0)
del(node->left, oneName);
else
del(node->right,oneName);
}
//##################################################################
// TAR BORT EN NODEN OM DEN INT HAR TVÅ BARN
// pre: att det finns ett träd
// pre: att noden finns
// post: noden har tagits ur trädet och
// de andra noderna sitter nu rätt placerade
// calls: delLeft
//==================================================================
void treeClass::delRoot(ptrType &node)
{
ptrType delPtr;
nameType nyItem;
numberType nyNumber;
if(node != NULL) {
if((node->left == NULL) && (node->right == NULL)) {
delete node;
node = NULL;
}
else if(node->left == NULL) {
delPtr = node;
node = node->right;
delPtr->right = NULL;
delete delPtr;
}
else if(node->right == NULL) {
delPtr = node;
node = node->left;
delPtr->left = NULL;
delete delPtr;
}
else {
delLeft(node->right, nyItem, nyNumber);
strcpy(node->name, nyItem);
strcpy(node->number, nyNumber);
}
}
}
//##################################################################
// TAR BORT EN NOD TILL VÄNSTER
// pre: att det finns ett träd
// pre: att noden finns
// post: noden har tagits ur trädet och
// de andra noderna sitter nu rätt placerade
// calls: delLeft (rekursivt)
//==================================================================
void treeClass::delLeft(ptrType &node, nameType oneName, numberType oneNumber)
{
if((node != NULL) && (node->left == NULL)) {
strcpy(oneName, node->name);
strcpy(oneNumber, node->number);
ptrType delPtr = node;
node = node->right;
delPtr->right = NULL;
delete delPtr;
}
else
delLeft(node->left, oneName, oneNumber);
}
//##################################################################
// ROTATI0N
// roterar trädet så att det blir ett AVL träd
// pre: att det finns ett träd
// post: trädets alla noder sitter balanserade
// calls: rotation (rekursivt), balance,
// singleLeft, singleRight, doubleRL, doubleLR
//==================================================================
void treeClass::rotation(ptrType &node)
{
if(node) {
rotation(node->left);
rotation(node->right);
if(balance(node) == 2) {
if(balance(node->right) >= 1)
singleLeft(node);
else if(balance(node->right) <= -1)
doubleRL(node);
}
else if(balance(node) == -2) {
if(balance(node->left) >= 1)
doubleLR(node);
else if(balance(node->left) <= -1)
singleRight(node);
}
}
}
//##################################################################
// BALANSERAR TRÄDET
// returnerar högerbarnets höjd minus vänsterbarnets
// pre: att trädet inte är tomt
// post: höjddifferansen är returnerad
// calls: none
//==================================================================
int treeClass::balance(ptrType &node) //eg root
{
int leftValue, rightValue;
if(node->left == NULL)
leftValue = -1;
else
leftValue = node->left->height;
if(node->right == NULL)
rightValue = -1;
else
rightValue = node->right->height;
return (rightValue - leftValue);
}
//##################################################################
// SINGLE LEFT ROTATION
// roterar åt vänster
// pre: att det finns ett träd
// post: trädet är vänsterroterat
// calls: none
//==================================================================
void treeClass::singleLeft(ptrType &node)
{
ptrType oldNode = node;
node = node->right;
oldNode->right = node->left;
node->left = oldNode;
}
//##################################################################
// SINGLE RIGHT ROTATION
// roterar åt höger
// pre: att det finns ett träd
// post: trädet är högerroterat
// calls: none
//==================================================================
void treeClass::singleRight(ptrType &node)
{
ptrType oldNode = node;
node = node->left;
oldNode->left = node->right;
node->right = oldNode;
}
//##################################################################
// DOUBLE RIGHT-LEFT ROTATION
// Utför en dubbel höger-vänster rotation
// pre: att det finns ett träd
// post: trädet är höger-vänster roterat
// calls: singleRight, singleLeft
//==================================================================
void treeClass::doubleRL(ptrType &node)
{
singleRight(node->right);
singleLeft(node);
}
//##################################################################
// DOUBLE LEFT-RIGHT ROTATION
// Utför en dubbel vänster-höger rotation
// pre: att det finns ett träd
// post: trädet är vänster-höger roterat
// calls: singleLeft, singleRight
//==================================================================
void treeClass::doubleLR(ptrType &node)
{
singleLeft(node->left);
singleRight(node);
}
//##################################################################
// SÄTTER ALLA HÖJDER I TRÄDET I POSTORDER
// pre: att trädet inte är tomt
// post: noderna i trädet har alla rätt höjd
// calls: setHeight (rekursivt), maxHeight
//==================================================================
void treeClass::setHeight(ptrType &node)
{
if(node) {
setHeight(node->left);
setHeight(node->right);
node->height = maxHeight(node) +1;
}
}
//##################################################################
// FINNER MAXIMAL HÖJD EN NOD BEFINNER SIG PÅ
// pre: att trädet inte är tomt
// post: maxhöjden har returnerats
// calls: inget
//==================================================================
int treeClass::maxHeight(ptrType &node)
{
int max;
if(node->left && node->right) {
max = node->left->height;
if(node->right->height > max)
return (node->right->height);
else
return max;
}
else if(node->left)
return (node->left->height);
else if(node->right)
return (node->right->height);
else
return (-1);
}
//##################################################################
// SPARAR TRÄDET PÅ FIL
// läser av nodens namn och nummer i alla noder i
// preorder och skriver de på filen.
// pre: att det finns ett träd
// post: trädet har sparats på fil
// calls: save (rekursivt)
//==================================================================
void treeClass::save(ptrType node, fstream &fil)
{
if(node) {
fil.write((char*)&node->name,sizeof(node->name));
fil.write((char*)&node->number,sizeof(node->number));
save(node->left,fil);
save(node->right,fil);
}
}