JavaScript--数据结构与算法之二叉树

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了JavaScript--数据结构与算法之二叉树相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

树是一种非线性的数据结构,以分层的方式存储数据。
二叉树:查找非常快,而且二叉树添加或者删除元素也非常快。
形象的可以描述为组织结构图,用来描述一个组织的结构。树是由边连接的点组成。
树的一些基本概念:
根节点:一棵树最上面的节点。
父节点:一个节点下面连接多个节点,该节点是父节点。
子节点:父节点下面的节点。(一个节点可以有0,1,或者多个子节点)
叶子节点:没有任何子节点的节点。
路径:从一个节点到另一个节点的这一组边。
树的遍历:以某种特定顺序访问树中所有的节点。
树的分层:根节点是0层,它的子节点是第一层以此类推。
树的深度:书的层数就是深度。
键:每个节点都有一个与之相关的值。
二叉树和二叉查找树
二叉树:一种特殊的树,子节点不超过两个将子树节点的个数限定为2,可以写出高效的程序在树中插入、查找、删除数据。
左右节点:父节点的两个子节点。
二叉查找树:是一种特殊的二叉树,相对较小的节点存在左节点,较大的存在右节点。这一特性是的查找的效率很高。
1、实现二叉查找树:
又节点组成,定义的第一个对象是Node,和链表的Node对象相似。
Node对象既能保存保存数据,也能保存和其他节点链接(left,right),show()用来显示保存在节点中的数据。
        function Node(data,left,right) {
            this.data = data;
            this.left = left;
            this.right = right;
            //this.show = show;
        }
        Node.prototype.show = function() {
            return this.data;
        };

  二叉树的创建:binary search tree

二叉树的创建:binary search tree
该类只有一个数据成员,表示二叉树查找树根节点的Node对象,初始化null;
BST有一个insert()方法,用来插入新节点,有点复杂,首先创建一个Node对象,将对象传入该数据中。检查BST是否有根结点,如果没有则是新树,该节点是根节点。否则待插入节点不是根节点,需要遍历BST,找到插入的适当位置。该过程类似与遍历链表。用一个变量存储当前结点,一层层地遍历BST。进入BST以后,下一步就是决定将节点放在什么地方,找到正确的插入点。
1)设置根节点为当前节点。
2)如果待插入节点保存的数据小于当前节点,则设置新的当前节点为原节点的左节点;反之4)
3)如果当前节点的左节点为null,就将新的节点插入这个位置,退出循环;反之执行下一次循环。
4)设置新的当前节点为原节点的右节点。
5)如果当前节点的右节点为null,就将新的节点插入这个位置,推出循环;反之执行下一次循环;
 
        function BST() {
            this.root = null;
            //this.insert = insert;
            this.preOrder = preOrder;//先序遍历
            this.inOrder = inOrder;//中序遍历
            this.postOrder = postOrder;//后序遍历

        }
        BST.prototype.insert = function(data) {
            var _node = new Node(data,null,null);
            if(this.root == null) {
                this.root = _node;
            }else{
                var _current = this.root;
                var _parent;
                while(true) {
                    _parent = _current;
                    if(data < _current.data) {
                        _current = _current.left;
                        if(_current == null) {
                            _parent.left = _node;
                            break;
                        }
                    }else{
                        _current = _current.right;
                        if(_current == null) {
                            _parent.right = _node;
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        };
2、遍历二叉树
方式:先序,中序,后序。(都是以根为参照访问)
先序:先访问根节点,再以升序的方式访问左子树和右子树。
中序:以升序的方式访问左中右的次序。
后序:先访问叶子节点,从左子树到右子树再到根节点。
        //先序遍历preOrder
        function preOrder (node) {
            if(!(node == null)) {
                console.log(node.show());
                preOrder(node.left);
                preOrder(node.right);
            }
        }
        //test...
        var bst = new BST();
        bst.insert(23);
        bst.insert(45);
        bst.insert(16);
        bst.insert(37);
        bst.insert(3);
        bst.insert(99);
        bst.insert(22);
        preOrder(bst.root);
        //中序遍历inOrder
        function inOrder (node) {
            if(!(node == null)) {
                inOrder(node.left);
                console.log(node.show());
                inOrder(node.right);
            }
        }
        console.log("--------------------");
        inOrder(bst.root);
        //后序遍历inOrder
        function postOrder (node) {
            if(!(node == null)) {
                postOrder(node.left);
                postOrder(node.right);
                console.log(node.show());
            }
        }
        console.log("--------------------");
        postOrder(bst.root);
//完整代码:
        ~(function() {
            function Node(data,left,right) {
                this.data = data;
                this.left = left;
                this.right = right;
                //this.show = show;
            }
            Node.prototype.show = function() {
                return this.data;
            };
            function BST() {
                this.root = null;
                //this.insert = insert;
                this.preOrder = preOrder;//先序遍历
                this.inOrder = inOrder;//中序遍历
                this.postOrder = postOrder;//后序遍历

            }
            BST.prototype.insert = function(data) {
                var _node = new Node(data,null,null);
                if(this.root == null) {
                    this.root = _node;
                }else{
                    var _current = this.root;
                    var _parent;
                    while(true) {
                        _parent = _current;
                        if(data < _current.data) {
                            _current = _current.left;
                            if(_current == null) {
                                _parent.left = _node;
                                break;
                            }
                        }else{
                            _current = _current.right;
                            if(_current == null) {
                                _parent.right = _node;
                                break;
                            }
                        }
                    }
                }
            };
            //先序遍历preOrder
            function preOrder (node) {
                if(!(node == null)) {
                    console.log(node.show());
                    preOrder(node.left);
                    preOrder(node.right);
                }
            }
            //中序遍历inOrder
            function inOrder (node) {
                if(!(node == null)) {
                    inOrder(node.left);
                    console.log(node.show());
                    inOrder(node.right);
                }
            }
            //后序遍历inOrder
            function postOrder (node) {
                if(!(node == null)) {
                    postOrder(node.left);
                    postOrder(node.right);
                    console.log(node.show());
                }
            }
        })();

 3、二叉树上的查找:

1)查找最小值;
2)查找最大值;
3)查找给定值。
最大最小值的查找比较简单,只要遍历到最左,最右即可。
        BST.prototype.getMin = function() {
            var _current = this.root;
            while(!(_current.left == null)) {
                _current = _current.left;
            }
            return _current.data;
        };
        BST.prototype.getMax = function () {
            var _current = this.root;
            while(!(_current.right == null)) {
                _current = _current.right;
            }
            return _current.data;
        };
        console.log("-----------");
        console.log( bst.getMin() );
        console.log( bst.getMax() );
查找给定值:find(); 需要比较该值和当前节点上的值的大小。通过比较大小,确定左遍历还是右遍历。
        BST.prototype.find = function(data) {
            var _current = this.root;
            while(_current != null) {
                if(_current.data == data) {
                    return _current;
                }else if(data < _current.data) {
                    _current = _current.left;
                }else{
                    _current = _current.right;
                }
            }
            return null;//没找到返回null
        };
        console.log("-----------");
        console.log( bst.find(99) );

 
































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