Dữ liệu đầu vào là danh sách học sinh trong lớp và điểm trung bình các môn
Dữ liệu đầu vào là danh sách học sinh trong lớp và điểm trung bình các môn. Danh sách được cho trong tệp văn bản có dạng như bảng bên.
Giải Chuyên đề Tin 12 Bài 7: Cây tìm kiếm nhị phân - Kết nối tri thức
Vận dụng 1 trang 36 Chuyên đề Tin học 12: Dữ liệu đầu vào là danh sách học sinh trong lớp và điểm trung bình các môn. Danh sách được cho trong tệp văn bản có dạng như bảng bên.
Viết chương trình đọc tập dữ liệu đầu vào trên và liên tục thực hiện các thao tác sau:
a) Nhập thêm vào danh sách học sinh và điểm trung bình.
b) Tìm kiếm với yêu cầu nhập họ tên học sinh và đưa ra kết quả họ tên học sinh, điểm trung bình hoặc thông báo "không tìm thấy".
Chương trình kết thúc khi nhập vào một xâu rỗng. Yêu cầu giải bài này bằng cây tìm kiếm nhị phân.
Lời giải:
Sử dụng một cây tìm kiếm nhị phân (Binary Search Tree - BST) để lưu trữ và thao tác với danh sách học sinh và điểm trung bình của họ. Chương trình sẽ bao gồm các chức năng sau:
1. Đọc dữ liệu đầu vào từ tệp Data.inp.
2. Thêm học sinh mới vào cây tìm kiếm nhị phân.
3. Tìm kiếm học sinh theo tên và đưa ra điểm trung bình của họ.
4. Chương trình kết thúc khi nhập vào một chuỗi rỗng.
Dưới đây là hướng dẫn các bước triển khai chi tiết:
* Bước 1: Định nghĩa cấu trúc của cây tìm kiếm nhị phân
Chúng ta sẽ tạo một lớp Node để biểu diễn mỗi nút trong cây và một lớp BinarySearchTree để thực hiện các thao tác trên cây.
class Node:
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
self.left = None
self.right = None
class BinarySearchTree:
def __init__(self):
self.root = None
def insert(self, name, score):
new_node = Node(name, score)
if self.root is None:
self.root = new_node
else:
self._insert(self.root, new_node)
def _insert(self, current, new_node):
if new_node.name < current.name:
if current.left is None:
current.left = new_node
else:
self._insert(current.left, new_node)
elif new_node.name > current.name:
if current.right is None:
current.right = new_node
else:
self._insert(current.right, new_node)
def search(self, name):
return self._search(self.root, name)
def _search(self, current, name):
if current is None:
return None
if name == current.name:
return current
elif name < current.name:
return self._search(current.left, name)
else:
return self._search(current.right, name)
* Bước 2: Đọc dữ liệu từ tệp Data.inp và khởi tạo cây tìm kiếm nhị phân
def load_data(filename):
bst = BinarySearchTree()
with open(filename, 'r', encoding='utf8') as file:
for line in file:
parts = line.strip().split(maxsplit=1)
name = parts[0] + " " + parts[1]
score = float(parts[2])
bst.insert(name, score)
return bst
bst = load_data("Data.inp")
* Bước 3: Thực hiện các thao tác thêm học sinh và tìm kiếm
def main():
bst = load_data("Data.inp")
while True:
print("Chọn thao tác:")
print("1. Thêm học sinh")
print("2. Tìm kiếm học sinh")
print("Nhập chuỗi rỗng để kết thúc chương trình.")
choice = input("Nhập lựa chọn: ").strip()
if choice == "":
break
elif choice == "1":
name = input("Nhập họ tên học sinh: ").strip()
if name == "":
break
try:
score = float(input("Nhập điểm trung bình: ").strip())
bst.insert(name, score)
print(f"Đã thêm học sinh {name} với điểm trung bình {score}")
except ValueError:
print("Điểm trung bình phải là một số.")
elif choice == "2":
name = input("Nhập họ tên học sinh cần tìm: ").strip()
if name == "":
break
result = bst.search(name)
if result:
print(f"Học sinh: {result.name}, Điểm trung bình: {result.score}")
else:
print("Không tìm thấy học sinh này.")
else:
print("Lựa chọn không hợp lệ. Vui lòng chọn lại.")
if __name__ == "__main__":
main()
*Giải thích:
1. Cấu trúc cây tìm kiếm nhị phân:
- Node: Lớp biểu diễn một nút trong cây, bao gồm tên học sinh, điểm trung bình, và các nút con trái/phải.
- BinarySearchTree: Lớp chứa các phương thức để chèn (insert) và tìm kiếm (search) các nút trong cây.
2. Đọc dữ liệu:
- load_data(filename): Hàm này đọc dữ liệu từ tệp Data.inp và chèn từng học sinh vào cây tìm kiếm nhị phân.
3. Thao tác thêm và tìm kiếm:
- main(): Hàm chính thực hiện vòng lặp để cho phép người dùng thêm học sinh và tìm kiếm học sinh theo tên. Khi nhập vào chuỗi rỗng, chương trình sẽ kết thúc.
Lời giải bài tập Chuyên đề Tin 12 Bài 7: Cây tìm kiếm nhị phân hay, ngắn gọn khác: