这篇文章主要介绍“Java数据结构之二叉搜索树实例分析”,在日常操作中,相信很多人在Java数据结构之二叉搜索树实例分析问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Java数据结构之二叉搜索树实例分析”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!
二叉搜索树或者是一棵空树,或者是具有下列性质的一棵二叉树,如果当前节点具有左子树,则左子树上的每一个节点值均小于等于当前节点值,如果当前节点具有右子树,则右子树上的每一个节点值均大于等于当前节点值。依据这个性质,当我们前序遍历二叉搜索树的时候,得到的序列应该是从小到大的非递减序列。同时搜索指定值时,只需要与当前节点比较,根据相对大小在左子树或者右子树上进行搜索。
根据二叉搜索树的性质我们接下来需要实现插入节点,查询节点,删除节点功能。
public class TreeNode {
public int val;
public TreeNode left;
public TreeNode right;
public TreeNode() {
}
public TreeNode(int val) {
this.val = val;
}
public TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
this.val = val;
this.left = left;
this.right = right;
}
}
这里我们假设所有节点值大于0,初始化一个头节点。ps:对于树,链表这类数据结构,为了使第一个节点操作与其他节点保持一致,方便操作,常见的方法是添加一个额外的头节点,指向第一个节点。
TreeNode head;
private void init() {
//添加一个头节点
head = new TreeNode(-1);
}
从头节点开始我们遍历二叉搜索树,如果当前节点值小于等于插入节点值,则插入节点在当前节点的右子树上,否则在左子树上,一直深度遍历知道当前节点的右子树(左子树)为空,则插入。
/**
* 插入新节点,假设新节点均大于0
* @param val 插入节点值
* @return 插入的节点
*/
public TreeNode insert(int val) {
TreeNode temp = head;
while (true) {
if (temp.val < val) {
//val应该在右子树上
if (null != temp.right) {
temp = temp.right;
continue;
} else {
temp.right = new TreeNode(val);
return temp.right;
}
}
//应该在左子树上
if (null != temp.left) {
temp = temp.left;
continue;
}
temp.left = new TreeNode(val);
return temp.left;
}
}
查找节点的步骤其实在插入节点的时候已经有体现,其实就是将查找值与当前节点比较,大于当前节点走右子树,小于当前节点走左子树,直到值匹配返回节点,或者没有找到返回null。ps:这里为了后面方便实现删除,同时返回了当前节点以及当前节点的父节点,这里使用了commons-lang3包下的Pair工具。
/**
* 搜索节点值
* @param val
* @return
*/
public Pair<TreeNode, TreeNode> find(int val) {
TreeNode temp = head.right;
TreeNode parent = head;
while (null != temp) {
if (temp.val == val) {
return Pair.of(temp, parent);
}
parent = temp;
if (temp.val < val) {
//在右子树上
temp = temp.right;
continue;
}
temp = temp.left;
}
return null;
}
删除节点时候我们需要先找到删除节点的位置,然后做对应操作。有三种情况:
1.如果删除的是叶子节点直接删除
2.如果删除的节点只有左子树或者右子树,则直接将左子树或者右子树节点放在删除节点位置
3.如果删除节点同时有左子树和右子树,则将右子树节点放在原来节点位置,将左子树放在右子树最左边节点左子树上(反之将左子树放在原来节点位置,右子树放在左子树最右边节点右子树上也可)
/**
* 1.如果删除的是叶子节点直接删除,
* 2.如果删除的节点只有左子树或者右子树,则直接将左子树或者右子树节点放在删除节点位置
* 3.如果删除节点同时右左子树和右子树,则将右子树节点放在原来节点位置,将左子树放在右子树最左边节点左子树上
* @param val
*/
public void delete(int val) {
//找到删除节点,删除节点父节点
Pair<TreeNode, TreeNode> curAndParent = this.find(val);
TreeNode cur = curAndParent.getLeft();
TreeNode parent = curAndParent.getRight();
//记录删除当前节点后,当前节点位置放置哪个节点
TreeNode changed;
if (null == cur.left && null == cur.right) {
changed = null;
} else if (null != cur.left && null != cur.right) {
TreeNode tempRight = cur.right;
while (null != tempRight.left) {
//找到最左侧节点
tempRight = tempRight.left;
}
tempRight.left = cur.left;
changed = cur.right;
} else if (null != cur.left) {
changed = cur.left;
} else {
changed = cur.right;
}
if (parent.left == cur) {
parent.left = changed;
return;
}
parent.right = changed;
}
到此,关于“Java数据结构之二叉搜索树实例分析”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注亿速云网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!
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