Технологические интерфейсы

/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
/* Программа осуществляет поиск с вставкой в бинарном    */
/* дереве, помещая в него  заданное число элементов с    */
/* указателями на случайные цепочки символов.            */
/* Затем подсчитывается число узлов и высота дерева.     */
/* Следующим действием является распечатка               */

/* нескольких первых цепочек.                            */
/* После этого выполняется поиск новых случайных цепочек,*/
/* пока он не окажется успешным.                         */
/* Найденный элемент удаляется из дерева                 */
/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */

#include <search.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <setjmp.h>

/* Размер области для хранения цепочек символов */
#define SPACE_SIZE         10000000

/* Число элементов, помещаемых в дерево */
#define TREE_NEL             1000000

/* Длина одной цепочки символов     */
/* (включая завершающий нулевой байт) */
#define STRING_SIZE         10

/* Область для хранения цепочек символов */
static char StringSpace [SPACE_SIZE];

/* Число узлов в бинарном дереве поиска */
static size_t node_count;

/* Максимальный уровень узла дерева */
static int max_level;
/* Буфер для функций setjmp и longjmp */
static jmp_buf buf_env;

/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
/* Формирование случайной цепочки символов */
/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
static void str_rnd (char *buf, size_t str_siz) {
    for ( ; str_siz > 1; str_siz--) {
        *buf++ = 'A' + rand () % 26;
    }
    if (str_siz > 0) {
        *buf = 0;
    }
}

/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
/* Функция, которая вызывается при обходе дерева */
/* с целью подсчета числа узлов и высоты         */
/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
static void tw_nnh (const void *pnode, VISIT nv, int level) {
    if (nv == preorder) {
        node_count++;
    } else if (nv == leaf) {
        node_count++;
        if (level > max_level) {
            max_level = level;
        }
    }
}

/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
/* Функция, которая вызывается при обходе дерева */
/* с целью распечатки нескольких первых          */
/* по алфавиту цепочек символов                  */
/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
static void tw_pfs (const void *pnode, VISIT nv, int level) {
    if (node_count <= 0) {
        /* Нужное число цепочек выведено,*/
        /* прерываем обход дерева        */
        longjmp (buf_env, 1);
    }
    if ((nv == postorder) || (nv == leaf)) {
        printf ("%s\n", *((char **) pnode));
        node_count--;
    }
}

/* * * * * * * * * * * * * * * * * * */
/* Создание бинарного дерева поиска, */
/* определение его характеристик,    */
/* поиск повтора в последовательности*/
/* случайных цепочек символов        */
/* * * * * * * * * * * * * * * * * * */
int main (int argc, char *argv []) {
    void *root;                 /* Указатель на корень дерева */
    char *key;                  /* Указатель на искомую       */
                                /* цепочку символов           */
    char sbuf [STRING_SIZE];    /* Буфер для формирования     */
                                /* случайных цепочек          */
    double ntr;                 /* Номер найденной случайной  */
                                /* цепочки */
    size_t i;

    /* Создадим бинарное дерево поиска */
    root = NULL;
    for (key = StringSpace, i = 0; i < TREE_NEL; key += 
            STRING_SIZE, i++) {
        if (((key + STRING_SIZE) – (StringSpace + 
                SPACE_SIZE)) > 0) {
            fprintf (stderr, "%s: Исчерпано пространство "
                        "цепочек\n", argv [0]);
            return (1);
        }

        str_rnd (key, STRING_SIZE);

        if (tsearch (key, &root, (int (*) (const void *, 
                const void *)) strcoll) == NULL) {
            fprintf (stderr, "%s: Поиск с вставкой в бинарное"
                " дерево " "завершился неудачей\n", argv [0]);
            return (2);
        }
    } /* for */

    /* Подсчитаем число узлов и высоту созданного дерева */
    node_count = 0;
    max_level = 0;
    twalk (root, tw_nnh);
    printf ("В дереве оказалось %d узлов\n", node_count);
    printf ("Его высота равна %d\n", max_level);

    /* Распечатаем несколько первых (по алфавиту) цепочек, */
    /* помещенных в созданное дерево                       */
    node_count = 10;
    printf ("Первые %d по алфавиту цепочек в дереве:\n", 
                node_count);
    if (setjmp (buf_env) == 0) {
        twalk (root, tw_pfs);
    }

    /* Будем формировать и искать новые случайные цепочки */
    ntr = 0;
    do {
        str_rnd (sbuf, STRING_SIZE);
        ntr++;
    } while (tdelete (sbuf, &root, (int (*) (const void *, 
                const void *)) strcoll) == NULL);
    printf ("Удалось найти и удалить из дерева %g-ю по счету " 
            "случайную цепочку %s\n", ntr, sbuf);

    return 0;
}

В дереве оказалось 1000000 узлов
Его высота равна 25
Первые 10 по алфавиту цепочек в дереве:
AAAATNRAS
AAACHCCLB
AAACSJQBP
AAADLHFAZ
AAAFWLRXM
AAAFXGQEC
AAAGBMHHA
AAAGFAXFI
AAAHKLCWW
AAAHLOSVQ
Удалось найти и удалить из дерева 168221-ю по счету случайную цепочку VBBDZTNMZ
real 20.24
user 20.25
sys 0.15

#include <search.h>

void insque (void *element, void *pred);

void remque (void *element);

#include <search.h>

        . . .
struct qelem {
    struct qelem *q_forw;
    struct qelem *q_back;
    char *data;
        . . .
};

struct qelem element1;
struct qelem element2;

. . .
element1.q_forw = &element1;
element1.q_back = &element1;

insque (&element2, &element1);

         . . .

tsort  [файл]

a b
c d
d e
f g
e f
h h

a
c
h
b
d
e
f
g