详谈二叉搜索树

Posted 勇敢牛牛不怕困难@帅

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了详谈二叉搜索树相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

详谈二分搜索树

二分搜索树的概念

在了解二分搜索树之前,我们得弄清楚什么是二叉树。

什么是二叉树?

二分搜索树

二分搜索树的创建以及实现其方法

1.内部结构

内部有一个结点类,作为二分搜索树的成员变量使用

private class Node{
        public E e;//结点元素
        public Node left,right;//左右结点
        public Node (E e){//初始化
            this.e = e;
            left = null;
            right = null;
        }
        public  String toString(){
            return e.toString();
        }
    }

2.构造方法与成员变量

初始化成员变量

    private Node root;//根节点
    private int size;//有效结点个数
    public BinarySearchTree(){//构造方法
        size =0;
        root = null;
    }

3.增添元素

根据元素值大小决定去向,小于父亲节点在左边,大于在右边

 public int size(){//获取有效长度
        return size;
    }
    public boolean isEmpty(){//判断是否为空
        return size==0&&root==null;
    }
    public void clear(){
        size =0;
        root = null;
    }
    public void add(E e){增添元素
        root = add(root,e);//在根节点的基础上去添加
    }
    private Node add(Node node,E e){
        if(node==null){
            size++;
            return  new Node(e);
        }
        if(e.compareTo(node.e)>0){//e大于父节点的值
            node.right = add(node.right,e);
        }else if(e.compareTo(node.e)<0){
            node.left = add(node.left,e);
        }else {
            node.e = e;
        }
        return node;
    }

4.遍历元素

遍历元素总共有四种种先序、后序、中序和层次遍历。

private void preOrderNR(){//先序非递归遍历
        Stack<Node> stack = new Stack<>();
        stack.push(root);
        while(!stack.isEmpty()){
            Node node = stack.pop();
            System.out.print(node.e+"  ");
            if (node.right!=null){//利用栈先入右节点,在入左节点  先进后出 后进先出
                stack.push(node.right);
            } if(node.left!=null){
                stack.push(node.left);
            }

        }

    }
    private void preOrder(Node node){//先序递归遍历
        if(node == null){
            return;
        }
        System.out.print(node.e+"  ");
        preOrder(node.left);
        preOrder(node.right);
    }
    public void inOrder(){
            inOrder(root);
        System.out.println("=========");
            inOrderNR();
    }
    public void inOrder(Node node){//中序递归遍历
        if(node==null){
            return;
        }
        inOrder(node.left);
        System.out.print(node.e+"  ");
        inOrder(node.right);
    }
    public void inOrderNR(){//中序非递归遍历
        Stack<Node> stack = new Stack();
        Node p =root;
        while(p!=null){
            stack.push(p);
            p = p.left;
        }
        while(!stack.isEmpty()){
            Node ret = stack.pop();
            System.out.print(ret.e+"  ");
            if(ret.right!=null){
                p = ret.right;
                while(p!=null){
                    stack.push(p);
                    p = p.left;
                }
            }
        }
    }
    public void postOrder(){
        postOrder(root);
        System.out.println();
        postOrderNR();
    }
     private void postOrder(Node node){//后序递归遍历
        if(node == null){
            return ;
        }
        postOrder(node.left);
        postOrder(node.right);
        System.out.print(node.e+"  ");
    }
    private void postOrderNR() {//后序非递归遍历
        Stack<Node> stack = new Stack<>();
        Node node = root;
        Node pre = null;
        while(!stack.isEmpty()||node!=null){
            while (node!=null){
                stack.push(node);
                node = node.left;
            }
            if (!stack.isEmpty()){
                node = stack.pop();
                if(node.right==null||pre==node.right){
                    System.out.print(node.e+"  ");
                    pre = node;
                    node =null;
                }else{
                    stack.push(node);
                    node = node.right;
                }
            }

        }
    }
    public void levelOrder(){//层序遍历
         Queue<Node> que = new LinkedList<>();
         que.add(root);
         while(!que.isEmpty()){
             Node e = que.poll();
             System.out.print(e.e);
             if(e.left!=null){
                 que.add(e.left);
             }
             if(e.right!=null){
                 que.add(e.right);
             }
         }
    }

5.判断元素是否存在

目的是为了判断一个元素是否在二分查找树中

 public boolean contains(E e){

        return contains(root,e);
    }
    private boolean contains(Node node,E e){
        if(node == null){
            return false;
        }
        if(e.compareTo(node.e)==0){
            return true;
        }
        return e.compareTo(node.e)>0 ? contains(node.right,e):contains(node.left,e);
    }

6.remove移除一个结点

删除一个结点及元素值

public void remove(E e){
        root = remove(root,e);
    }
    public Node remove(Node node,E e){
        if(node==null){
            return null;
        }
        if(e.compareTo(node.e)>0){
            node.right = remove(node.right,e);
        }else if(e.compareTo(node.e)<0){
            node.left = remove(node.left,e);
        }else{
            if(node.left==null){
                Node rightNode = node.right;
                node.right = null;
                size--;
                return  rightNode;
            }
            if(node.right==null){
                Node leftNode = node.left;
                node.left = null;
                size--;
                return leftNode;
            }
            Node successor = minimun(minimun(node.right));
            successor.right = removemin(node.right);
            successor.left = node.left;
            node.left =null;
            node.right = null;
            size--;
            return  successor;
        }
        return null;
    }

最终整体代码

package com.数据结构.xiaoniu.;

import com.sun.org.apache.xalan.internal.xsltc.compiler.util.StringStack;

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;

public class BinarySearchTree<E extends Comparable<E>> implements Iterable{
    private class Node{
        public E e;
        public Node left,right;
        public Node (E e){
            this.e = e;
            left = null;
            right = null;
        }
        public  String toString(){
            return e.toString();
        }
    }
    private Node root;
    private int size;
    public BinarySearchTree(){
        size =0;
        root = null;
    }
    public int size(){
        return size;
    }
    public boolean isEmpty(){
        return size==0&&root==null;
    }
    public void clear(){
        size =0;
        root = null;
    }
    public void add(E e){

        root = add(root,e);
    }
    private Node add(Node node,E e){
        if(node==null){
            size++;
            return  new Node(e);
        }
        if(e.compareTo(node.e)>0){
            node.right = add(node.right,e);
        }else if(e.compareTo(node.e)<0){
            node.left = add(node.left,e);
        }else {
            node.e = e;
        }
        return node;
    }
    public boolean contains(E e){

        return contains(root,e);
    }
    private boolean contains(Node node,E e){
        if(node == null){
            return false;
        }
        if(e.compareTo(node.e)==0){
            return true;
        }
        return e.compareTo(node.e)>0 ? contains(node.right,e):contains(node.left,e);
    }
    public void preOrder(){
       preOrder(root);
        System.out.println();
       preOrderNR();

    }
    private void preOrderNR(){
        Stack<Node> stack = new Stack<>();
        stack.push(root);
        while(!stack.isEmpty()){
            Node node = stack.pop();
            System.out.print(node.e+"  ");
            if (node.right!=null){//利用栈先入右节点,在入左节点  先进后出 后进先出
                stack.push(node.right);
            } if(node.left!=null){
                stack.push(node.left);
            }

        }

    }
    private void preOrder(Node node){
        if(node == null){
            return;
        }
        System.out.print(node.e+"  ");
        preOrder(node.left);
        preOrder(node.right);
    }
    public void inOrder(){
            inOrder(root);
        System.out.println("=========");
            inOrderNR();
    }
    public void inOrder(Node node)C++-二叉搜索树的查找&插入&删除-二叉搜索树代码实现-二叉搜索树性能分析及解决方案

代码题(10)— 二叉搜索树

代码随想录Day20-Leetcode654.最大二叉树,617.合并二叉树,700.二叉搜索树中的搜索,98.验证二叉搜索树

二叉搜索树(KV模型,二叉搜索树删除节点)

代码随想录算法训练营第14天|530.二叉搜索树的最小绝对差501.二叉搜索树中的众数236.二叉树的最近公共祖先

二叉树之二叉搜索树(BSTree)