一、二叉搜索树
二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它遵循如下规则:
①右子树所有值比根大
②左子树所有值比根小
③左右子树都是搜索二叉树
下图是一个二叉搜索树的示例:
二、二叉搜索树的增删查操作
1.二叉搜索树的插入操作
①从根出发,设置cur和parent节点,若插入值比cur大往右边走,同时更新parent,若插入值比cur小左边走,同时更新parent
②当cur为空时,比较插入值和parent指向节点值的大小,若比parent值大插入右边,若比parent值小插入左边
下图是二叉树插入操作的示例图。
下面是二叉树插入的具体代码:
bool insert(const K& key,const V& value) {
if (_root == nullptr) { _root = new BSTreeNode<K, V>({key,value}); return true; }
Node* cur = _root;
Node* parent = _root;
while (cur) {
if (key > cur->K) {
parent = cur;
cur = cur->right;
}
else if (key < cur->K) {
parent = cur;
cur = cur->left;
}
else {
return false;
}
}
if (key > parent->K) {
parent->right = new Node(key,value );
return true;
}
else {
parent->left = new Node(key,value );
return true;
}
}
2.二叉搜索树查找操作
二叉搜索树查找操作从根出发,若寻找key值比当前节点小往左走,若比当前节点值大往右走。要么能找到返回当前节点,要么找不到返回空指针。总结如下:
①key>cur->key : cur=cur->right
②key< cur->key : cur=cur->left
③key ==cur->key return cur
二叉树查找代码如下:
Node* find(const K& key) {
Node* cur = _root;
while (cur) {
if (key == cur->K) return cur;
else if (key > cur->K) cur = cur->right;
else cur = cur->left;
}
return nullptr;
}
3.二叉搜索树删除操作
二叉树删除操作有三种情况:
①无子节点(可以直接delete)
②只有一个子节点(让父亲接管孩子)
③有两个子节点(让左边最大或者右边最小替代当前节点,然后根据情况①和②删除左边最大或者右边最小)
相关删除代码如下:
bool erase(const K& key) {
Node* cur = _root;
Node* parent = _root;
/*while (cur) {
if (key == cur->K) break;
else if (key > cur->K) { parent = cur; cur = cur->right; }
else { parent = cur; cur = cur->left; }
}*/
cur = find(key);
if (cur == nullptr) return false;
if (cur->right == nullptr) {
if (cur->K > parent->K) parent->right = cur->left;
else if(cur->K < parent->K) parent->left = cur->left;
else { Node* next = cur->left; delete _root; _root = next; }
}
else if (cur->left == nullptr) {
if (cur->K > parent->K) parent->right = cur->right;
else if(cur->K < parent->K) parent->left = cur->right;
else { Node* next = cur->right; delete _root; _root = next; }
}
else {
Node* MaxLeft = cur->left;
Node* Parent_MaxLeft = cur;
while (MaxLeft->right != nullptr) {
Parent_MaxLeft = MaxLeft;
MaxLeft = MaxLeft->right;//向右寻找左边最大 右边最小也可以 看个人习惯了
}
if (MaxLeft->K > Parent_MaxLeft->K) {
cur->K = MaxLeft->K;
cur->V = MaxLeft->V;
Parent_MaxLeft->right = MaxLeft->left;
delete MaxLeft;
}
else {
cur->K = MaxLeft->K;
cur->V = MaxLeft->V;
Parent_MaxLeft->left = MaxLeft->left;
delete MaxLeft;
}
}
}
总结
本章节主要讲解了二叉树的基本性质,以及二叉树的增删查操作。