โปรแกรม C++ เพื่อใช้งาน Interval Tree

ต้นไม้ช่วงเวลาเป็นโครงสร้างข้อมูลต้นไม้ที่ได้รับคำสั่งเพื่อเก็บช่วงเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วยให้สามารถค้นหาช่วงเวลาทั้งหมดที่ทับซ้อนกับช่วงเวลาหรือจุดที่กำหนดได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี่คือโปรแกรม C++ เพื่อใช้แผนผังช่วงเวลา

อัลกอริทึม

Begin
   function insert() is used to insert new nodes into the tree:
      If Tree is empty, new node becomes root.
         Get low value of interval at root.
      If root's low value is smaller, then new interval goes to left subtree.
      Else, new node goes to right subtree.
      If needed, update the max value of this ancestor.
End

Begin
   function intervalFind() searches a given interval i in a given interval Tree:
      If tree is empty return null.
      If given interval overlaps with root
      Return root->i
      If left child of root is present and max of left child is
         greater than or equal to given interval, then i may
         overlap with an interval is left subtree
      Else
         interval can only overlap with right subtree.
End

โค้ดตัวอย่าง

#include <iostream>
using namespace std;

struct Interval//interval variables declaration {
   int l, h;
};
struct ITNod//node declaration {
   Interval *i;
   int max;
   ITNod *l, *r;
};
ITNod * newNode(Interval i)//to create new node {
   ITNod *t = new ITNod;
   t->i = new Interval(i);
   t->max = i.h;
   t->l = t->r = NULL;
};
ITNod *insert(ITNod *r, Interval i) {
   if (r== NULL)
      return newNode(i);
      int l = r->i->l;
   if (i.l< l)
      r->l = insert(r->l, i);
   else
      r->r = insert(r->r, i);
   if (r->max < i.h)
      r->max = i.h;
      return r;
}
bool Overlap(Interval i1, Interval i2)// check if two intervals overlap or not. {
   if (i1.l <= i2.h && i2.l<= i1.h)
      return true;
      return false;
}
Interval *intervalFind(ITNod *root, Interval i) {
   if (root == NULL)
      return NULL;
   if (Overlap(*(root->i), i))
      return root->i;
   if (root->l!= NULL && root->l->max >= i.l)
      return intervalFind(root->l, i);
      return intervalFind(root->r, i);
}

void inorder(ITNod *root)//perform inorder traversal {
   if (root == NULL)
      return;
      inorder(root->l);
      cout << "[" << root->i->l<< ", " << root->i->h << "]" << " max = "<< root->max << endl;
      inorder(root->r);
}
int main(int argc, char **argv) {
   Interval ints[] = { { 5, 20 }, { 6, 7 }, { 3, 4 }, { 67, 26 }, { 3, 4 } };
   int n = sizeof(ints) / sizeof(ints[0]);
   ITNod *root = NULL;
   for (int i = 0; i < n; i++)
      root = insert(root, ints[i]);
      cout << "In-order traversal of the constructed Interval Tree is\n";
      inorder(root);
      Interval x = { 7, 6 };
      cout << "\nSearching for interval [" << x.l << "," << x.h << "]";
      Interval *res = intervalFind(root, x);
      if (res == NULL)
         cout << "\nNo Overlapping Interval";
      else
         cout << "\nOverlaps with [" << res->l << ", " << res->h << "]";
}

ผลลัพธ์

In-order traversal of the constructed Interval Tree is
[3, 4] max = 4
[3, 4] max = 4
[5, 20] max = 26
[6, 7] max = 26
[67, 26] max = 26

Searching for interval [7,6]
Overlaps with [5, 20]