B树_BTree

#include "stdio.h"    #include "stdlib.h"   #include "io.h"  #include "math.h"  #include "time.h"#define OK 1#define ERROR 0#define TRUE 1#define FALSE 0#define MAXSIZE 100 /* 存储空间初始分配量 */#define m 3 /*  B树的阶，暂设为3 */ #define N 17 /*  数据元素个数 */ #define MAX 5 /*  字符串最大长度+1  */typedef int Status;    /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */ typedef struct BTNode{    int keynum; /*  结点中关键字个数，即结点的大小 */     struct BTNode *parent; /*  指向双亲结点 */     struct Node /*  结点向量类型 */     {         int key; /*  关键字向量 */          struct BTNode *ptr; /*  子树指针向量 */          int recptr; /*  记录指针向量 */     }node[m+1]; /*  key,recptr的0号单元未用 */ }BTNode,*BTree; /*  B树结点和B树的类型 */ typedef struct{    BTNode *pt; /*  指向找到的结点 */     int i; /*  1..m，在结点中的关键字序号 */     int tag; /*  1:查找成功，O:查找失败 */ }Result; /*  B树的查找结果类型 */ /*  在p->node[1..keynum].key中查找i,使得p->node[i].key≤K＜p->node[i+1].key */ int Search(BTree p, int K){     int i=0,j;    for(j=1;j<=p->keynum;j++)     if(p->node[j].key<=K)       i=j;    return i;}/*  在m阶B树T上查找关键字K，返回结果(pt,i,tag)。若查找成功，则特征值 */ /*  tag=1，指针pt所指结点中第i个关键字等于K；否则特征值tag=0，等于K的  *//*  关键字应插入在指针Pt所指结点中第i和第i+1个关键字之间。 */Result SearchBTree(BTree T, int K){     BTree p=T,q=NULL; /*  初始化，p指向待查结点，q指向p的双亲  */    Status found=FALSE;    int i=0;    Result r;    while(p&&!found)    {     i=Search(p,K); /*  p->node[i].key≤K<p->node[i+1].key  */     if(i>0&&p->node[i].key==K) /*  找到待查关键字 */        found=TRUE;     else     {       q=p;       p=p->node[i].ptr;     }    }    r.i=i;    if(found) /*  查找成功  */    {     r.pt=p;     r.tag=1;    }    else /*   查找不成功，返回K的插入位置信息 */     {     r.pt=q;     r.tag=0;    }    return r;}/* 将r->key、r和ap分别插入到q->key[i+1]、q->recptr[i+1]和q->ptr[i+1]中 */ void Insert(BTree *q,int i,int key,BTree ap){     int j;    for(j=(*q)->keynum;j>i;j--) /*  空出(*q)->node[i+1]  */        (*q)->node[j+1]=(*q)->node[j];    (*q)->node[i+1].key=key;    (*q)->node[i+1].ptr=ap;    (*q)->node[i+1].recptr=key;    (*q)->keynum++;}/* 将结点q分裂成两个结点，前一半保留，后一半移入新生结点ap */ void split(BTree *q,BTree *ap){     int i,s=(m+1)/2;    *ap=(BTree)malloc(sizeof(BTNode)); /*  生成新结点ap */     (*ap)->node[0].ptr=(*q)->node[s].ptr; /*  后一半移入ap */     for(i=s+1;i<=m;i++)    {         (*ap)->node[i-s]=(*q)->node[i];         if((*ap)->node[i-s].ptr)            (*ap)->node[i-s].ptr->parent=*ap;    }    (*ap)->keynum=m-s;    (*ap)->parent=(*q)->parent;    (*q)->keynum=s-1; /*  q的前一半保留，修改keynum */ }/* 生成含信息(T,r,ap)的新的根结点&T，原T和ap为子树指针 */ void NewRoot(BTree *T,int key,BTree ap){     BTree p;    p=(BTree)malloc(sizeof(BTNode));    p->node[0].ptr=*T;    *T=p;    if((*T)->node[0].ptr)        (*T)->node[0].ptr->parent=*T;    (*T)->parent=NULL;    (*T)->keynum=1;    (*T)->node[1].key=key;    (*T)->node[1].recptr=key;    (*T)->node[1].ptr=ap;    if((*T)->node[1].ptr)        (*T)->node[1].ptr->parent=*T;}/*  在m阶B树T上结点*q的key[i]与key[i+1]之间插入关键字K的指针r。若引起 */ /*  结点过大,则沿双亲链进行必要的结点分裂调整,使T仍是m阶B树。 */void InsertBTree(BTree *T,int key,BTree q,int i){     BTree ap=NULL;    Status finished=FALSE;    int s;    int rx;    rx=key;    while(q&&!finished)    {        Insert(&q,i,rx,ap); /*  将r->key、r和ap分别插入到q->key[i+1]、q->recptr[i+1]和q->ptr[i+1]中  */        if(q->keynum<m)            finished=TRUE; /*  插入完成 */         else        { /*  分裂结点*q */             s=(m+1)/2;            rx=q->node[s].recptr;            split(&q,&ap); /*  将q->key[s+1..m],q->ptr[s..m]和q->recptr[s+1..m]移入新结点*ap  */            q=q->parent;            if(q)                i=Search(q,key); /*  在双亲结点*q中查找rx->key的插入位置  */        }    }    if(!finished) /*  T是空树(参数q初值为NULL)或根结点已分裂为结点*q和*ap */         NewRoot(T,rx,ap); /*  生成含信息(T,rx,ap)的新的根结点*T，原T和ap为子树指针 */ }void print(BTNode c,int i) /*  TraverseDSTable()调用的函数  */{    printf("(%d)",c.node[i].key);}int main(){    int r[N]={22,16,41,58,8,11,12,16,17,22,23,31,41,52,58,59,61};    BTree T=NULL;    Result s;    int i;    for(i=0;i<N;i++)    {        s=SearchBTree(T,r[i]);        if(!s.tag)            InsertBTree(&T,r[i],s.pt,s.i);    }    printf("\n请输入待查找记录的关键字: ");    scanf("%d",&i);    s=SearchBTree(T,i);    if(s.tag)        print(*(s.pt),s.i);    else        printf("没找到");    printf("\n");    return 0;}