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  • 数据结构和算法-二叉排序树(二叉查找树、二叉搜索树)

    参考:

    https://blog.csdn.net/rodman177/article/details/89771156 -todo

    二叉排序树(二叉查找树、二叉搜索树)

    什么是二叉查找树:
    根节点的值大于其左子树中任意一个节点的值,小于其右节点中任意一节点的值,这一规则适用于二叉查找树中的每一个节点。
    本文章重点来讨论一下关于二叉查找树删除节点的问题。
    有一下二叉查找树,如图:
    在这里插入图片描述
    在删除节点的时候我们只需考虑一下三种情况:
    (1)要删除的节点是叶子结点,如图:
    在这里插入图片描述
    (2)要删除的节点有左节点但是没有右节点,或者有右节点但是没有左节点,如图:
    在这里插入图片描述
    (3)要删除的节点既有左节点又有右节点,在这种情况下,我们只需要将找到待删节点的右子树中值最小的节点,将其删除并且获取其值,并用其值替换待删节点的值即可。如图:
    图一图二
    如上图所示,如果要删除节点7,则需寻找其右子树中节点值最小的9,并且该值一定位于该右子树的最左子节点;但是还有一种情况,如图一右子树没有左节点,但是只有右节点,这种情况就回到了前面的第二种情况。
    具体代码如下:注意Node类是一个内部类,在使用时注意方法。

    package com.zc.algorithm;
    
    public class BinarySortTree {
    
        public class Node{
            int value;
            Node left;
            Node right;
    
            public Node(int  value)
            {
                this.value = value;
            }
            public void add(Node node)
            {
                if(node == null)
                {
                    return;
                }
                //判断传入的节点的值比当前子树的根节点的值大还是小
                if(node.value < this.value)
                {
                    //如果左节点为空
                    if(this.left == null)
                    {
                        this.left = node;
                    }
                    else
                    {
                        this.left.add(node);
                    }
                }
                else
                {
                    if(this.right == null)
                    {
                        this.right =node;
                    }
                    else
                    {
                        this.right.add(node);
                    }
    
                }
            }
    
            /**
             * 前序遍历二叉排序树
             * @param node
             */
            public void middleOder(Node node)
            {
                if(node == null)
                {
                    return;
                }
                middleOder(node.left);
                System.out.println(node.value);
                middleOder(node.right);
            }
    
            /**
             * 查找某一节点
             * @param value
             * @return
             */
            public Node search(int value)
            {
                if(this.value == value)
                {
                    return this;
                }
                else if(value < this.value)
                {
                    if(this.left == null)
                    {
                        return null;
                    }
                     return this.left.search(value);
                }
                else
                {
                    if(this.right == null)
                    {
                        return null;
                    }
                    return  this.right.search(value);
                }
    
            }
            public Node searchParent(int value) {
                if((this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value))
                {
                    return this;
                }
                else
                {
                    if(this.value > value&& this.left != null)
                    {
                        return this.left.searchParent(value);
                    }
                    else if(this.value < value && this.right !=null)
                    {
                        return this.right.searchParent(value);
                    }
                }
                return null;
            }
          }
    
    
        Node root;
        /**
         * 向二叉排序树中添加节点
         * @param node
         */
        public void add(Node node)
        {
            if(root == null)
            {
                root = node;
            }
          else
            {
                root.add(node);
            }
        }
        public void frontShow()
        {
            if(root != null)
            {
                this.root.middleOder(root);
            }
        }
        public Node SearchNode(int value)
        {
            if(root == null)
                return null;
            else
            {
                return root.search(value);
            }
        }
    
        public void delete(int value) {
            if (root == null)
                return;
            else
            {
                Node target = SearchNode(value);
                //如果没有这个节点
                if(target == null)
                {
                    return;
                }
                //找到他的父节点
                Node parent = searchParent(value);
                //要删除的节点是叶子结点
                if(target.left == null && target.right == null)
                {
                    //要删除的节点是节点的左子节点
                    if(parent.left.value == value)
                    {
                        parent.left =null;
                    }
                    else
                    {
                        parent.right = null;
                    }
                }
                //要删除的节点有两个子节点的情况
                else if(target.left != null && target.right != null)
                {
                       //删除右子树中值最小的节点,并获取到该节点的值
                    int min = minDelete(target.right);
                    //替换目标节点中的值
                    target.value = min;
                }
                else
                {
                    //需要删除的目标节点的左节点不为空
                    if(target.left != null)
                    {
                        //要删除的子节点是其父节点的左子节点,并且有左节点而没有有节点
                        if(parent.left.value == value)
                        {
                            parent.left = target.left;
                        }
                        //要删除的子节点是其父节点的右子节点,并且有左节点而没有有节点
                        else
                        {
                            parent.right = target.left;
                        }
                    }
                    //需要删除的目标节点的右节点不为空
                    else
                    {
                        //要删除的节点是父节点的左节点,并且有右节点儿没有左节点
                        if(parent.left.value == value)
                        {
                            parent.left = target.right;
                        }
                        //要删除的节点是其父节点的右节点,并且有右孩子没有左孩子
                        else
                        {
                            parent.right = target.right;
                        }
                    }
    
    
                }
    
            }
        }
    
        /**
         * 删除一颗树中最小的节点
         * @param node
         * @return
         */
        public int minDelete(Node node)
        {
            Node target = node;
            while(target.left != null)
            {
                target = target.left;
            }
           delete(target.value);
            return target.value;
    
        }
        /**
         * 查找父节点
         * @param value
         * @return
         */
        public Node searchParent(int value)
        {
            if(root == null)
            {
                return null;
            }
            else
            {
                return root.searchParent(value);
            }
        }
        public static void main(String[] args)
        {
            int[] arr = new int[]{7,3,10,12,5,1,9};
            BinarySortTree binTree = new BinarySortTree();
            for(int i : arr)
            {
                binTree.add(binTree.new Node(i));
            }
            binTree.delete(7);
            //查看树中的值
            binTree.frontShow();
            //查找
          //  Node node = binTree.new Node(3);
            //Node res = binTree.SearchNode(node.value);
            //System.out.println(res.value);
           // Node temp = binTree.SearchNode(20);
            //System.out.println(temp.value);
        }
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xuwc/p/13971848.html
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