/BinarySortTree

2020年暑期小学期数据结构课程设计

Primary LanguageJavaScriptCreative Commons Zero v1.0 UniversalCC0-1.0

项目说明

题目内容

二叉排序树的建立和删除 输入一组关键值,建立相应的二叉排序树,完成结点的查找和删除操作。 要求:

  • 可以实现删除根结点、叶子结点以及其它任意结点的功能;
  • 可随时显示操作的结果。

软件功能

功能介绍

  • 首先,可以通过“增加节点”的button来添加一个或多个节点,其中多个节点间用空格作分隔即可。在增加节点后,程序会自动通过增加的节点的数值,在二叉排序树中选择一个正确的位置将节点添加进去,并且绘图区域重新生成一个新的二叉排序树的树形结构,并且展示出来。

  • 在二叉排序树被绘制之后,可以进行二叉排序树节点的删除。这里利用了container的click()事件,当检测到第一次click()的时候,选中目标节点,这个时候使用金黄色高亮目标节点的数据。当再次点击目标节点时,即可进行删除。若在选中目标节点后,点击别的节点,即可刷新目标节点为最新点击的节点。删除节点后,程序在canvas区域当中重新生成目标结构。

可视化实现

  • 本程序中,对于二叉排序树的可视化采用了Easel.js的JavaScript库,从而使得html当中的Canvas处理更加简单,从而可以比较好的产生图形化界面。
  • 在index.html中,设置了一块canvas区域(ShowTree),在这个区域中,利用DrawTree.js中产生的树形结构进行填充,并且重设canvas区域的宽高。

设计**

软件的设计思路主要分为前后端分别进行开发。

  • 前端方面,主要是html5的原生canvas,再结合JavaScript库Easel.js一起开发。在画树方面,调用了createjs的Graphics()库函数以及Shape()库函数来绘制圆表示节点。利用Text属性添加每个节点的数值。并且,利用了createjs的container属性,为每个节点添加一个事件。在事件中用click()作为触发条件,并且利用其他函数以及一个clear标记来处理是否选中一个节点、删除节点。
  • 后端方面,利用了JavaScript实现了二叉排序树后端的功能实现。利用一个function作为封装好的类,在类中内部实现包括Insert,Remove等方法,对外JavaScript自动生成接口,因此可以在前端的实现上方便的实例化一棵树,并且进行操作。 这里给出一个比较具体的算法的例子。二叉排序树中比较复杂的一个算法是二叉排序树节点的删除。当决定选择删除一个节点时,需要首先找到该节点位置的替代者。根据二叉排序树的定义以及大小关系,很容易得到:若原节点无左右子树,直接删除即可;若原节点只有单一子树,将原子树作为节点的替代即可;若原节点既有左子树,又有右子树,则需要选择右子树中最小的节点或者左子树中最大的节点,因此需要引入findMax和findMin方法,对于原子树进行搜索,找到替代的节点后再进行替换。

逻辑结构与物理结构

  • 该程序的逻辑结构显然是树形结构。一个二叉排序树是特殊的二叉树,而二叉树是特殊的树形结构。所谓树形结构,就是当中的数据元素存在一对多的关系,即各元素以及元素之间的关系组成类似于树状图。作为一棵二叉排序树,我在其节点中定义了Node类,并利用new关键字,使用Node类产生了一棵完整的二叉排序树的结构。
  • 在该程序中,其物理结构(即存储结构)显然是链式存储结构。虽然没有使用C/C++语言进行程序的开发。但是在JavaScript中利用了类似了C语言中定义类的方法,封装了var BinarySortTree = function()的二叉排序树结构,并且其节点Node类采用了LeftNode,RightNode,Parent的属性来进行对左右子树和父节点的访问。

开发平台

  • 操作系统:Windows 10
  • 开发语言:JavaScript/HTML/CSS
  • 开发环境:npm 6.14.4,Node.js 12.13.0,Electron 8.2.2(在交付的可执行程序中的局部安装的node_mdules的Electron的版本为10.1.1,对此已经在main.js中加以对高版本的限制,在第二个项目的开发中有比较详细的说明)。
  • 核心使用集成环境:Node.js
  • 核心使用框架:Electron
  • 代码编辑工具:Visual Studio Code 1.49.0 在html文件中链接了https://code.createjs.com/easeljs-0.8.2.min.js(Easel.js)

electron-quick-start官方说明

electron-quick-start

Clone and run for a quick way to see Electron in action.

This is a minimal Electron application based on the Quick Start Guide within the Electron documentation.

Use this app along with the Electron API Demos app for API code examples to help you get started.

A basic Electron application needs just these files:

  • package.json - Points to the app's main file and lists its details and dependencies.
  • main.js - Starts the app and creates a browser window to render HTML. This is the app's main process.
  • index.html - A web page to render. This is the app's renderer process.

You can learn more about each of these components within the Quick Start Guide.

To Use

To clone and run this repository you'll need Git and Node.js (which comes with npm) installed on your computer. From your command line:

# Clone this repository
git clone https://github.com/electron/electron-quick-start
# Go into the repository
cd electron-quick-start
# Install dependencies
npm install
# Run the app
npm start

Note: If you're using Linux Bash for Windows, see this guide or use node from the command prompt.

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CC0 1.0 (Public Domain)