数据结构~基础2~树【《二叉树、二叉搜索树、AVL树、B树、红黑树》的设计】~二叉搜索树
一、 二叉搜索树:
❀ 二叉搜索树的特点:● 整个二叉搜索树非常有特点,根大于左子树, 小于右子树 ● 二叉搜索数的中序遍历是有序的~升序的 |
■ 继承了二叉树,在其基础上有了增删功能:
❀ 二叉搜索树的通用接口:二叉树的通用接口 + 增加、删掉
■ 二叉搜索树增加和删除:
□ 从二叉搜索树的特点可以看出来,它是需要有比较机制的。
设计:内部是有一个比较器对象属性【用于接收用户传进来的比较器对象,当用户没有传入比较器时,使用强转,同理,让用户实现比较接口】:
//比较接口
private int compare(E e1, E e2) {
// 如果外界传入了一个比较器
if (comparator != null) {
// 使用比较器
return comparator.compare(e1, e2);
}
return ((Comparable<E>) e1).compareTo(e2);
}
//二叉搜索树
public class BST<E> extends BT<E> {
// 比较器对象
private Comparator<E> comparator = null;
//构造方法
public BST() {
};
public BST(Comparator<E> comparator) {
this.comparator = comparator;
}
}
■ 二叉搜索树增加接口:
□ 插入(添加)结点逻辑:从根结点开始,不断地比较【比根小,考虑左子树,比根大,考虑右子树,直到找到空位置【用于插入结点】
~~~插入时,判断是要添加到左结点还是右结点】
// 先找到父结点
Node<E> parent = root;
Node<E> node = root;
// 比较情况
int cmp = 0;
while (node != null) {
cmp = compare(element, node.elmement);
//更新待插入结点的父结点
parent = node;
if (cmp > 0) {
node = node.right;
} else if (cmp < 0) {
node = node.left;
} else { // 相等时,进行覆盖(因为如果是某个类对象进行比较的话,咱一般只用其某些属性进行比较,例如年龄相同的学生类:新传入的小虹可以覆盖掉小明)
node.elmement = element;
return;
}
}
// node = new Node<E>(element, parent);
Node<E> newNode = new Node<E>(element, parent);
if (cmp > 0) {
parent.right = newNode;
} else {
parent.left = newNode;
}
■ 二叉搜索树删除接口:
□ 删除结点逻辑:【 删除本质上删除的是叶子结点 】
● 分类:
(1)删除度为2的结点:本质上删除的是它的前驱或者后驱【位置还是在叶子上】,
覆盖法,将前驱或者后驱的值直接覆盖到待删除的结点位置的值,然后删除前驱或后驱
前驱或者后驱结点【可能度为1,也可能度为0】(直接留给后边的情况(2、3)统一处理即可)。
(2)删除度为1的结点:说明度为1的那个左结点或者右结点是叶子结点啦,找到删除结点的父结点,
让父结点指向待删除结点的左结点【当待删除结点拥有的是左结点】或者右结点【当待删除结点拥有的是右结点】。
(3)删除度为0的叶子结点:直接让待删除结点的父节点指向空。
if(node.hasTwoChildren()) { //度为2
Node<E> s = sucessor(node);
node.elmement = s.elmement;
node = s;
}
//来到这里就是开始删除度为 1 或者为 0 的结点
//先考虑度为 1时 (要记得更改父结点)
//用来替换的结点可能是待删除结点的左结点,也可能是右结点
Node<E> replaceNode = node.left != null ? node.left : node.right;
if(replaceNode != null) { //度为 1
// (要记得更改父结点)
replaceNode.parent = node.parent;
//考虑特殊情况(根的情况):
if(replaceNode.parent == null) {
root = replaceNode;
}else if(node == node.parent.left) { //度为1是其左孩子
node.parent.left = replaceNode;
}else {
node.parent.right = replaceNode;
}
}else { //度为 0
//考虑特殊情况(根的情况):
if(node.parent == null) {
root = null;
}else if(node.parent.left == node) { //是叶子结点(是左边叶子)
node.parent.left = null;
}else {
node.parent.right = null;
}
}
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