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利用java实现二叉搜索树

作者:\(^o^)/kūn

这篇文章主要介绍了利用java实现二叉搜索树,文中有非常详细的代码示例,对正在学习java的小伙伴们有非常好的帮助,需要的朋友可以参考下

二叉搜索树的定义

二叉排序树

特点: 二叉搜索树的中序遍历结果是有序的(升序)!

实现一颗二叉搜索树

二叉搜索树的定义类

public class BST {
    static class Node {
        private int key;
        private Node left;
        private Node right;

        public Node(int key) {
            this.key = key;
        }
    }

    private Node root;//BST的根节点
}

二叉搜索树的查找

/**
 * 查找是否存在节点
 *
 * 思路:根据二叉排序树的特点:
 * ①如果要查找的值小于当前节点的值,那么,就往当前节点的左子树走
 * ②如果要查找的值大于当前节点的值,那么,就往当前节点的右子树走
 *
 * @param key 带查找的key
 * @return boolean是否存在
 */
public boolean find(int key) {
	Node cur = root;
	while (cur != null) {
		if (key < root.key) {
			cur = cur.left;
		} else if (key > root.key) {
			cur = cur.right;
		} else {
			return true;
		}
	}
	return false;
}

二叉搜索树的插入

/**
 * 往二叉树中插入节点
 *
 * 思路如下:
 *
 * @param key 待插入的节点
 */
public void insert(int key) {
	if (root == null) { //如果是空树,那么,直接插入
		root = new Node(key);
		return;
	}

	Node cur = root;
	Node parent = null; //parent 为cur的父节点
	while (true) {
		if (cur == null) { //在遍历过程中,找到了合适是位置,就指针插入(没有重复节点)
			if (parent.key < key) {
				parent.right = new Node(key);
			} else {
				parent.left = new Node(key);
			}
			return;
		}

		if (key < cur.key) {
			parent = cur;
			cur = cur.left;
		} else if (key > cur.key) {
			parent = cur;
			cur = cur.right;
		} else {
			throw new RuntimeException("插入失败,已经存在key");
		}
	}
}

二叉搜索树的删除

Ⅰ:要删除的节点为根节点:root = delete.right;
Ⅱ:要删除的节点为其双亲节点的左孩子:parent.left = delete.right;
Ⅲ:要删除的节点为其双亲节点的右孩子:parent.right = delete.right;

Ⅰ:要删除的节点为根节点:root = delete.left;
Ⅱ:要删除的节点为其双亲节点的左孩子:parent.left = delete.left;
Ⅲ:要删除的节点为其双亲节点的右孩子:parent.right = delete.left;

此时我们需要找到整颗二叉树中第一个大于待删除节点的节点,然后替换他俩的值,最后,把找到的节点删除
Ⅰ:找到的节点的双亲节点为待删除的节点:delete.key = find.key; findParent.right = find.right;
Ⅱ:找到的节点的双亲节点不是待删除的节点:delete.key = find.key; findParent.left = find.right;

/**
 * 删除树中节点
 *
 * 思路如下:
 *
 * @param key 待删除的节点
 */
public void remove(int key) {
	if (root == null) {
		throw new RuntimeException("为空树,删除错误!");
	}
	Node cur = root;
	Node parent = null;
	//查找是否key节点的位置
	while (cur != null) {
		if (key < cur.key) {
			parent = cur;
			cur = cur.left;
		} else if (key > cur.key) {
			parent = cur;
			cur = cur.right;
		} else {
			break;
		}
	}
	if (cur == null) {
		throw new RuntimeException("找不到key,输入key不合法");
	}

	//cur 为待删除的节点
	//parent 为待删除的节点的父节点
	/*
         * 情况1:如果待删除的节点没有左孩子
         * 其中
         * ①待删除的节点有右孩子
         * ②待删除的节点没有右孩子
         * 两种情况可以合并
         */
	if (cur.left == null) {
		if (cur == root) { //①如果要删除的是根节点
			root = cur.right;
		} else if (cur == parent.left) { //②如果要删除的是其父节点的左孩子
			parent.left = cur.right;
		} else { //③如果要删除的节点为其父节点的右孩子
			parent.right = cur.right;
		}
	}
	/*
         * 情况2:如果待删除的节点没有右孩子
         *
         * 其中:待删除的节点必定存在左孩子
         */
	else if (cur.right == null) { //①如果要删除的是根节点
		if (cur == root) {
			root = cur.left;
		} else if (cur == parent.left) { //②如果要删除的是其父节点的左孩子
			parent.left = cur.left;
		} else { //③如果要删除的节点为其父节点的右孩子
			parent.right = cur.left;
		}
	}
	/*
        * 情况3:如果待删除的节点既有左孩子又有右孩子
        *
        * 思路:
        * 因为是排序二叉树,要找到整颗二叉树第一个大于该节点的节点,只需要,先向右走一步,然后一路往最左走就可以找到了
        * 因此:
        * ①先向右走一步
        * ②不断向左走
        * ③找到第一个大于待删除的节点的节点,将该节点的值,替换到待删除的节点
        * ④删除找到的这个节点
        * ⑤完成删除
        *
         */
	else {
		Node nextParent = cur; //定义父节点,初始化就是待删除的节点
		Node next = cur.right; //定义next为当前走到的节点,最终目的是找到第一个大于待删除的节点
		while (next.left != null) {
			nextParent = next;
			next = next.left;
		}
		cur.key = next.key; //找到之后,完成值的替换
		if (nextParent == cur) { //此时的父节点就是待删除的节点,那么说明找到的节点为父节点的右孩子(因为此时next只走了一步)
			nextParent.right = next.right;
		} else { //此时父节点不是待删除的节点,即next确实往左走了,且走到了头.
			nextParent.left = next.right;
		}
	}

}

到此这篇关于利用java实现二叉搜索树的文章就介绍到这了,更多相关java二叉搜索树内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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