AVL树模拟用户登录系统的实验报告(附代码和详尽注释).doc

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.51M 资料格式：doc 举报版权申诉

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３．调试分析

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三.调试分析

（2）技术难点分析（至少３个）；

1.由于放弃树高调整平衡因子，所以平衡因子的调整是编程最困难之处，采用方法是根据插入子数是左子树还是右子

2.删除时需先采用BST的删除方式，再分情况用类似AVL插入节点时的调整方法，必须完全搞懂BST和AVL

3.代码阅读问题：纯算法程序一般难以阅读，尤其是像AVL这类复杂算法，即使是自己也是编了前面忘了后面，所

1 用户登录系统的模拟实验报告软工 1202 胡飞亚 201226630205 目录 1．实验内容分析 1.实验目的 2.设计思路 ------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------- 3.流程图以及类的主要包含和调用关系 ------------------------------------------------------------------------- 2．实验验证分析：（1）输入的形式和输入值的范围 ------------------------------------------------------------------------- （2）输出的形式 ------------------------------------------------------------------------- （3）程序所能达到的功能 ------------------------------------------------------------------------- （4）测试数据 ------------------------------------------------------------------------- ３．调试分析（1）讨论分析调试过程中的主要技术问题以及具体的解决方法 ------------------------------------------------------------------------- （2）技术难点分析 ------------------------------------------------------------------------- （3）印象最深刻的３个调试错误，及修正方法 ------------------------------------------------------------------------- ４．测试结果： ------------------------------------------------------------------------- ５．附录：附上源代码 ------------------------------------------------------------------------- 2 2 2 2 3 3 3 7 7 8 8 8

一．实验内容分析： 1.实验目的：模拟用户登录系统，在 O（lgn）时间内完成用户登录、删除、修改等工 2 作。 2.设计思路：主要分以下四个类： AVLTreeNode:存储平衡树节点； AVLTree:AVL 平衡树的主要实现算法； UserInfo:存储用户信息； Interface:界面,与用户交互； 3.流程图以及类的主要包含和调用关系：二.实验验证分析（1）输入的形式和输入值的范围；控制台的输入：如图，输入为数字，超出范围将提示不正确并返回重新输入

3 文件的输入：程序会找寻当前目录的 database.data 文件，并读入数据，如果未找到则自创此文件，创建空树（2）输出的形式；程序退出时析构函数保存文件到 database.data 并覆盖原文件。（3）程序所能达到的功能；在 O(lgn)时间内添加、查找、删除、修改用户信息。（4）测试数据：本系统包含三个测试函数样例： 1.顺序插入测试（分别在 debug 和 release 环境下和 STL map 比较速度） 2.随机插入测试（分别在 debug 和 release 环境下和 STL map 比较速度） 3.删除测试测试函数均在 main 文件里 void randomTest();//随机数测试 void orderTest();//顺序插入测试 void deleteTest();//删除测试 void main_interface();//主界面 1,2 均在 debug 模式下插入 100W 数据，在 release 模式下插入 1000W 数据。顺序插入的实现是用整数 1~n 转换为 string，位数不够的在前面补‘0’。测试结果：

1.debug 下顺序插入测试： 4 2.Release 下顺序插入测试

3.debug 下随机插入测试 5 4.release 下随机插入测试实践证明 map 的红黑树在顺序插入测试时慢于我的 avl 树，但随机插入测试表现比 AVL 树要好。 3.删除数据的图形化表示（‘R’‘L’‘=’为平衡因子以检验正确性）

6 下面删除 3（树中无 3）：还是一样，下面删除 2

7 删除成功，下面删除 7 删除成功。三.调试分析（1）讨论分析调试过程中的主要技术问题以及具体的解决方法（至少３个）； 1.代码重复问题：有重复的代码不是好代码。左右旋和左旋右旋有大量重复，经过分析发现左右旋可以分解为先左旋后右旋，但平衡因子调整方法不一。所以分解左旋和右旋为两个函数，调整平衡因子单分一个函数。 2.空间占用问题：平衡因子只有 3 个取值却占了一个 int 4 个字节是极大的浪费，所以改用 char 型。编程实践中发现树高也可以取消，也极大的节省了空间。 3.时间浪费问题：先调整平衡因子再旋转最后再调整平衡因子浪费时间，经分析后可以采取一些代码上的改动而将第一次调整省略。（2）技术难点分析（至少３个）； 1.由于放弃树高调整平衡因子，所以平衡因子的调整是编程最困难之处，采用方法

8 是根据插入子数是左子树还是右子树调整父亲的平衡因子。 2.删除时需先采用 BST 的删除方式，再分情况用类似 AVL 插入节点时的调整方法，必须完全搞懂 BST 和 AVL 才能正确地处理删除问题。 3.代码阅读问题：纯算法程序一般难以阅读，尤其是像 AVL 这类复杂算法，即使是自己也是编了前面忘了后面，所以程序添加了海量的注释，每个函数每个重要语句都有功能解说，代码命名取其意思，格式遵循《cleanCode》。（3）印象最深刻的３个调试错误，及修正方法； 1.最深的当然是访问了没初始化的内存！！几乎 90%调试问题都与此有关。大部分非法访问内存经调试都归结于平衡因子的错误。解决方法是在纸上画出几个正确的例子，再输入进程序调试，看平衡因子的错误具体地址和引起其错误的代码。反复调试修改直到测试再大数据量也不会报错。 2.链接错误。好像是 1005，此错误的原因是.h 文件内除了成员函数不能有其它函数。原来是我用的友元重载比较函数（必须用友元，否则类对象比较时重载不匹配。）网上查了好半天才知道的原因。解决方法：友元重载比较运算符函数放到.cpp 文件里。 3.头文件包含问题要彻底搞明白，.h 文件必须加头文件卫士，.cpp 必须不加而且不能被#include,。４．测试结果：（1）展示程序的运行结果，包括输入和输出，分析数据的正确性； 1.database.data 文件（存放用户名密码） 2.用户登录

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