FusionTreeを実装するためのC++プログラム

フュージョンツリーは、wビット整数に連想配列を実装するツリーデータ構造です。これは、入力として指定されたバイナリツリー上に6ビット整数の配列を生成するFusionTreeを実装するためのC++プログラムです。

アルゴリズム

必要な機能と入力-

Begin
   Take the no of elements of the tree and take the elements.
   Create a structure FusionTree to declare variables.
   Create a function init() for creating the nodes.
   Create a function traverse() to traverse the tree.
   Create a function sort() to sort the nodes of the tree.
   Create a function split_child() to split the nodes.
   Create a function insert() to insert the nodes into the tree.
   Create a function main(), to call insert() to create the fusion tree and then call the function traverse to display the result.
End

サンプルコード

#include<iostream>
using namespace std;

struct FusionTree//declaration of nodes {
   int *d;
   FusionTree **child_ptr;
   bool l;
   int n;
}*r = NULL, *np = NULL, *x = NULL;

FusionTree* init()//cretae new node {
   int i;
   np = new FusionTree;
   np->d = new int[6];
   np->child_ptr = new FusionTree *[7];
   np->l = true;
   np->n = 0;
   for (i = 0; i < 7; i++) {
      np->child_ptr[i] = NULL;
   }
   return np;
}

void traverse(FusionTree *p)//traverse the tree {
   cout<<endl;
   int i;
   for (i = 0; i < p->n; i++) {
      if (p->l == false) {
         traverse(p->child_ptr[i]);
      }
      cout << " " << p->d[i];
   }
   if (p->l == false) {
      traverse(p->child_ptr[i]);
   }
   cout<<endl;
}

void sort(int *p, int n)//sort the tree {
   int i, j, t;
   for (i = 0; i < n; i++) {
      for (j = i; j <= n; j++) {
         if (p[i] >p[j]) {
            t = p[i];
            p[i] = p[j];
            p[j] = t;
         }
      }
   }
}

int split_child(FusionTree *x, int i)//split the child {
   int j, mid;
   FusionTree *np1, *np3, *y;
   np3 = init();// initialize new node
   np3->l = true;
   if (i == -1) {
      mid = x->d[2];//calculate mid
      x->d[2] = 0;
      x->n--;
      np1 = init();
      np1->l = false;
      x->l = true;
      for (j = 3; j < 6; j++) {
         np3->d[j - 3] = x->d[j];
         np3->child_ptr[j - 3] = x->child_ptr[j];
         np3->n++;
         x->d[j] = 0;
         x->n--;
      }
      for (j = 0; j < 6; j++) {
         x->child_ptr[j] = NULL;
      }
      np1->d[0] = mid;
      np1->child_ptr[np1->n] = x;
      np1->child_ptr[np1->n + 1] = np3;
      np1->n++;
      r = np1;
   } else {
      y = x->child_ptr[i];
      mid = y->d[2];
      y->d[2] = 0;
      y->n--;
      for (j = 3; j <6 ; j++) {
         np3->d[j - 3] = y->d[j];
         np3->n++;
         y->d[j] = 0;
         y->n--;
      }
      x->child_ptr[i + 1] = y;
      x->child_ptr[i + 1] = np3;
   }
   return mid;
}

void insert(int a) {
   int i, t;
   x = r;
   if (x == NULL) {
      r = init();
      x = r;
   } else {
      if (x->l== true && x->n == 6) {
         t = split_child(x, -1);
         x = r;
         for (i = 0; i < (x->n); i++) {
            if ((a >x->d[i]) && (a < x->d[i + 1])) {
               i++;
               break;
            } else if (a < x->d[0]) {
               break;
            } else {
               continue;
            }
         }
         x = x->child_ptr[i];
      } else {
         while (x->l == false) {
            for (i = 0; i < (x->n); i++) {
               if ((a >x->d[i]) && (a < x->d[i + 1])) {
                  i++;
                  break;
               } else if (a < x->d[0]) {
                  break;
               } else {
                  continue;
               }
            }
            if ((x->child_ptr[i])->n == 6) {
               t = split_child(x, i);
               x->d[x->n] = t;
               x->n++;
               continue;
            } else {
               x = x->child_ptr[i];
            }
         }
      }
   }
   x->d[x->n] = a;
   sort(x->d, x->n);
   x->n++;
}

int main() {
   int i, n, t;
   cout<<"enter the no of elements to be inserted\n";
   cin>>n;
   for(i = 0; i < n; i++) {
      cout<<"enter the element\n";
      cin>>t;
      insert(t);
   }
   cout<<"traversal of constructed fusion tree\n";
   traverse(r);
}

出力

enter the no of elements to be inserted
7
enter the element
10
enter the element
20
enter the element
30
enter the element
40
enter the element
50
enter the element
60
enter the element
70
traversal of constructed fusion tree
10 20
30
40 50 60 70