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数据结构(六)二分搜索树(Binary Search Tree)

数据结构(六)二分搜索树(Binary Search Tree)

作者: Merlin_720 | 来源:发表于2019-08-23 09:43 被阅读51次

    数据结构(一)数组实现一个简单的ArrayList
    数据结构(二)链表实现LinkedList
    数据结构(三)用两种方式简单实现栈
    数据结构(四)栈和队列的简单应用
    数据结构(五)用两种方式简单实现队列
    数据结构(六)二分搜索树(Binary Search Tree)(上)
    数据结构(六)二分搜索树(Binary Search Tree)(下)
    数据结构(七)两种方式实现set

    今天这篇文章是接上次的文章,二分搜索树还有几个方法没有分析完。简单回顾一下,昨天我们分析了添加操作,是否包含操作,最小值,最大值,以及删除最大值最小值操作。今天我们分析一下删除操作,以及他的几个遍历方法:前序遍历,中序遍历以及后续遍历。

    • preOrder
    // 二分搜索树的前序遍历
        public void preOrder(){
            preOrder(root);
        }
    
        // 前序遍历以node为根的二分搜索树, 递归算法
        private void preOrder(Node node){
            if(node == null)
                return;
            System.out.println(node.e);
            preOrder(node.left);
            preOrder(node.right);
        }
    

    这里我们同样用递归实现前序遍历。先找到结束的条件就是当前节点为空就结束了。前序遍历就是先打印当前节点,然后再打印左子树然后是右子树。这样前序遍历就完成。


    前序遍历顺序

    大家可以看一下上边这个图。这里就是前序遍历的顺序图。下边这个图是她的打印结果。


    preoderPrint
    • inOrder 好了看完了前序遍历我们来看一下中序遍历其实和前序遍历一样
       // 二分搜索树的中序遍历
        public void inOrder(){
            inOrder(root);
        }
    
        // 中序遍历以node为根的二分搜索树, 递归算法
        private void inOrder(Node node){
    
            if(node == null)
                return;
    
            inOrder(node.left);
            System.out.println(node.e);
            inOrder(node.right);
        }
    

    这里唯一一点不同的是 先打印左子树,然后是根节点,然后是右子树。下边是她的打印结果。


    InorderPrint

    大家有没有发现一个好玩的地方,对没错他是按从小到大的顺序排序好的。所以二分搜索树的一个特性就是中序遍历是从小到大的排序好的。

    • postOrder
      后续遍历跟之前的前序、中序遍历一样我想大家都可以自己写出代码,这里我们就不过多的解释。
             postOrder(node.left);
             postOrder(node.right);
             System.out.println(node.e);
    
    • remove
    //删除以node为根的二分搜索树中元素为e的节点,递归算法
        //返回删除节点后二分搜索树的根
        private Node remove(Node node, E e) {
            if (node == null)
                return null;
            if (e.compareTo(node.e) < 0) {
                node.left = remove(node.left, e);
                return node;
            } else if (e.compareTo(node.e) > 0) {
                node.right = remove(node.right, e);
                return node;
            } else {// e == node.e
                if (node.left == null) {
                    Node right = node.right;
                    node.right = null;
                    size--;
                    return right;
                }
    
                if (node.right == null) {
                    Node left = node.left;
                    node.left = null;
                    size--;
                    return left;
                }
    
                Node successor = mininum(node.right);
                successor.right = removeMin(node.right);
                successor.left = node.left;
                node.left = node.right = null;
                return successor;
    
            }
        }
    

    删除方法这个比较复杂了,这里也是递归的方式实现。写一个以node为根的节点的方法。如果这个节点为空就返回空,如果传入的元素比当前节点的的元素小,那么就去他的左子树去找;如果传入的元素比当前节点的元素大那么就去他的右子树去找。如果传入的元素等于当前节点那么又有三种情况:如果左子树是空的,那么直接删除这个节点,然后把他的右子树返回就可以了;如果这个节点的右子树为空那么就删除这个节点,然后把它的左子树返回就可以了;如果删除的这个节点左右子树都不为空,那么就吧右子树的最小值放到这个节点上就可以了,当然也可以把左子树的最大值放到这个节点上,这样还满足这是一棵二分搜索树。具体的替换绿色的小球表示要替换旁边红色的小球,红色小球是要被替换的小球。


    删除

    到这里二分搜索书的基本方法都介绍完了。希望大家可以明白,有什么不明白的可以评论里说。

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