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Binary Search Tree

Binary Search Tree

作者: 派大星的博客 | 来源:发表于2018-10-02 18:42 被阅读9次

    二叉查找树(英语:Binary Search Tree),也称为二叉搜索树有序二叉树(ordered binary tree)或排序二叉树(sorted binary tree),是指一棵空树或者具有下列性质的二叉树

    1. 若任意节点的左子树不空,则左子树上所有节点的值均小于它的根节点的值;
    2. 若任意节点的右子树不空,则右子树上所有节点的值均大于它的根节点的值;
    3. 任意节点的左、右子树也分别为二叉查找树;
    4. 没有键值相等的节点。

    二叉查找树相比于其他数据结构的优势在于查找、插入的时间复杂度较低。为[图片上传失败...(image-4a1a32-1538482181440)] 。二叉查找树是基础性数据结构,用于构建更为抽象的数据结构,如集合multiset关联数组等。

    二叉查找树的查找过程和[次优二叉树]类似,通常采取二叉链表作为二叉查找树的存储结构。中序遍历二叉查找树可得到一个关键字的有序序列,一个无序序列可以通过构造一棵二叉查找树变成一个有序序列,构造树的过程即为对无序序列进行查找的过程。每次插入的新的结点都是二叉查找树上新的叶子结点,在进行插入操作时,不必移动其它结点,只需改动某个结点的指针,由空变为非空即可。搜索、插入、删除的复杂度等于树高。


    Find 在二叉搜索树b中查找x的过程为:

    1. 若b是空树,则搜索失败,否则:
    2. 若x等于b的根节点的数据域之值,则查找成功;否则:
    3. 若x小于b的根节点的数据域之值,则搜索左子树;否则:
    4. 查找右子树。

    Insert 向一个二叉搜索树b中插入一个节点s的算法,过程为:

    1. 若b是空树,则将s所指结点作为根节点插入,否则:
    2. 若s->data等于b的根节点的数据域之值,则返回,否则:
    3. 若s->data小于b的根节点的数据域之值,则把s所指节点插入到左子树中,否则:
    4. 把s所指节点插入到右子树中。(新插入节点总是叶子节点)

    删除一个有左、右子树的节点

    Delete 在二叉查找树删去一个结点,分三种情况讨论:

    1. 若*p结点为叶子结点,即PL(左子树)和PR(右子树)均为空树。由于删去叶子结点不破坏整棵树的结构,则只需修改其双亲结点的指针即可。
    2. p结点只有左子树PL或右子树PR,此时只要令PL或PR直接成为其双亲结点f的左子树(当p是左子树)或右子树(当p是右子树)即可,作此修改也不破坏二叉查找树的特性。
    3. p结点的左子树和右子树均不空。在删去p之后,为保持其它元素之间的相对位置不变,可按中序遍历保持有序进行调整,可以有两种做法:其一是令p的左子树为f的左/右(依p是f的左子树还是右子树而定)子树,s为p左子树的最右下的结点,而p的右子树为s的右子树;其二是令p的直接前驱(in-order predecessor)或直接后继(in-order successor)替代p,然后再从二叉查找树中删去它的直接前驱(或直接后继)。

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