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JavaScript二叉树深入理解

JavaScript二叉树深入理解

作者: 陈建芳 | 来源:发表于2016-12-08 15:41 被阅读0次

    ——记录下来以便将来看看现在的自己

    看到掘金上@MaevynZhang有篇博文讲关于JS二叉树的,写得有点骨干,处女座表示看不下去了! 我来自遥远的燕国,为了天下黎民,以正视听。
      上面那位作者他直接把一个二叉树的结构数据生成一个二叉树实例

    QQ图片20161208144159.jpg
    这数据定的太绝了吧+_+这要要前端搬板凳吃瓜的节奏啊。吐槽截止,开始讲二叉树!
      二叉树的一个节点Node由data,left,right组成,data保存本节点的值,left指向左节点,right指向右节点。二叉树有一个<b>特殊性:相对本节点较小的值保存在左节点,相对本节点较大的值保存在右节点</b>,该特性能让查值效率提高!
    创建Node实例
    /*
    * parameter: data:本节点的数据;left:做节点;right:右节点
    */
    function Node(data,left,right){
        this.data = data;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
    function BST(){
        this.root = null;
        this.insert = insert;
    }
    /*
    * parameter: data:本节点的数据;
    * 创建节点示例并插入到二叉树的正确位置
    */
    function Node(data,left,right){
        this.data = data;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
    function BST(){
        this.root = null;
        this.insert = insert;
    }
    function insert(data){
        var node = new Node(data,null,null);
        if(this.root == null){
            this.root = node;
        }else{
            var current = this.root;
            while(true){
                if(current.data > data){
                    if(current.left === null){
                        current.left = node;
                        break;
                    }
                    current = current.left;
                }else{
                    if(current.right === null){
                        current.right = node;
                        break;
                    }
                    current = current.right;
                }
            }
        }
    }
    var bst = new BST();
    bst.insert(5);
    bst.insert(3);
    bst.insert(7);
    bst.insert(2);
    
    

    看代码应该能看出Node是怎么插入二叉树的,下图是代码打印出来的树状结构

    Paste_Image.png

      创建二叉树代码完成,现在你可能高潮了,原来创建二叉树这么简单啊,那它有什么优点或者缺点呢?二叉树的优点是查找值最快,最小值和最大值分别位于两端,查找指定值如下:

    function find(data){
        var current = this.root;
        while(true){
            if(data === current.data){
                return current;
            }
            current = data < current.data ? current.left : current.right;
            if(current === null){
                return null;
            }
        }
    }
    

    这种查找值类似二分法,比列表查值快了很多,数据量越多,二叉树比列表查值的速度就越快! (如果只是比查值效率,二分法肯定比二叉树快,但是应用场景不同,二分法适用在如1~100依次递增顺序列表中;二叉树可以应用在任何数字或者字符组成的数据结构中)。
      删除节点中心思想:如果删除节点是叶子节点,则将父节点指向null;如果删除节点有一个子节点,则将父节点指向删除节点的子节点;如果删除节点有两个子节点,这个本文不写,因为这个有点不合适(脑补)!

    function remove(data){
        this.root = removeNode(this.root,data);
    }
    function removeNode(node,data){
        if(node === null){
            return null;
        }
        if(data === node.data){
            if(node.left === null && node.right === null){
                return null;
            }
            if(node.left === null){
                return node.right;
            }
            if(node.right === null){
                return node.left;
            }
        }else if(data < node.data){
            node.left = removeNode(node.left,data);
            return node;
        }else{
            node.right = removeNode(node.right,data);
            return node;
        }
    }
    
    

    删除节点的代码我摘抄自《数据结构与算法JavaScript描述》,写得确实惊艳,感叹代码魅力。
    最后整合代码:

    function Node(data,left,right){
        this.data = data;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
    function BST(){
        this.root = null;
        this.insert = insert;
        this.find = find;
        this.remove = remove;
    }
    /*
    * 二叉树增加节点
    */
    function insert(data){
        var node = new Node(data,null,null);
        if(this.root == null){
            this.root = node;
        }else{
            var current = this.root;
            while(true){
                if(current.data > data){
                    if(current.left === null){
                        current.left = node;
                        break;
                    }
                    current = current.left;
                }else{
                    if(current.right === null){
                        current.right = node;
                        break;
                    }
                    current = current.right;
                }
            }
        }
    }
    /*
    * 二叉树查节点
    */
    function find(data){
        var current = this.root;
        while(true){
            if(data === current.data){
                return current;
            }
            current = data < current.data ? current.left : current.right;
            if(current === null){
                return null;
            }
        }
    }
    /*
    * 二叉树删除节点 (只删除叶子节点、只有一个子节点的Node
    */
    function remove(data){
        this.root = removeNode(this.root,data);
    }
    function removeNode(node,data){
        if(node === null){
            return null;
        }
        if(data === node.data){
            if(node.left === null && node.right === null){
                return null;
            }
            if(node.left === null){
                return node.right;
            }
            if(node.right === null){
                return node.left;
            }
        }else if(data < node.data){
            node.left = removeNode(node.left,data);
            return node;
        }else{
            node.right = removeNode(node.right,data);
            return node;
        }
    }
    var bst = new BST();
    bst.insert(5);
    bst.insert(3);
    bst.insert(7);
    bst.insert(2);
    bst.remove(2);
    

    二叉树的缺点:如果节点要频繁删除的话,不适合使用二叉树,特别是被删除的节点有两个子节点的;
      二叉树的优点:查找无规律的数字或者字母的数据结构适合二叉树的使用场景!

    数据结构路路漫漫,吾将上下其手,老妹惊叫连连。有什么问题可以在评论区留言哦,共同进步+_+

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