二叉排序树BST

        二叉排序树:BST: (Binary Sort(Search) Tree), 对于二叉排序树的任何一个非叶子节点,要求左子节点的值比当前节点的值小,右子节点的值比当前节点的值大。 特别说明:如果有相同的值,可以将该节点放在左子节点或右子节点 比如针对前面的数据 (7, 3, 10, 12, 5, 1, 9) ,对应的二叉排序树为:

二叉排序树BST

一:删除节点 

二叉排序树BST  

删除叶子节点 (比如:2, 5, 9, 12)

删除只有一颗子树的节点 (比如:1)

删除有两颗子树的节点. (比如:7, 3,10 )

        第一种情况: 删除叶子节点 (比如:2, 5, 9, 12) 思路                                                                 (1) 需求先去找到要删除的结点  targetNode                                                                                   (2)  找到targetNode 的 父结点 parent                                                                                                 (3)  确定 targetNode 是 parent的左子结点 还是右子结点                                                                   (4)  根据前面的情况来对应删除 左子结点 parent.left = null 右子结点 parent.right = null;                          第二种情况: 删除只有一颗子树的节点 比如 1 思路                                                                     (1) 需求先去找到要删除的结点  targetNode                                                                                   (2)  找到targetNode 的 父结点 parent                                                                                             (3) 确定targetNode 的子结点是左子结点还是右子结点                                                                   (4) targetNode 是 parent 的左子结点还是右子结点                                                                         (5) 如果targetNode 有左子结点 5. 1 如果 targetNode 是 parent 的左子结点 parent.left = targetNode.left; 5.2  如果 targetNode 是 parent 的右子结点 parent.right = targetNode.left;           (6) 如果targetNode 有右子结点 6.1 如果 targetNode 是 parent 的左子结点 parent.left = targetNode.right; 6.2 如果 targetNode 是 parent 的右子结点 parent.right = targetNode.right                     第三中情况: 删除有两颗子树的节点. (比如:7, 3,10 ) 思路                                                   (1) 需求先去找到要删除的结点  targetNode                                                                                   (2)  找到targetNode 的 父结点 parent                                                                                           (3)  从targetNode 的右子树找到最小的结点                                                                                       (4) 用一个临时变量,将 最小结点的值保存 temp = 11                                                                       (5)  删除该最小结点                                                                                                                       (6)  targetNode.value = temp

package com.atgguigu.binarySortTree;

public class BinarySortTreeDemo {

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr =  {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9};
        BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree();
        for (int i : arr) {
            binarySortTree.add(new Node(i));
        }

        System.out.println("原树中序遍历");
        binarySortTree.infixOrder();

        System.out.println("删除叶子节点");
        binarySortTree.delNode(12);
        binarySortTree.infixOrder();

        System.out.println("删除有一个节点的子树");
        binarySortTree.delNode(1);
        binarySortTree.infixOrder();

        System.out.println("删除有两个节点的子树");
        binarySortTree.delNode(1);
        binarySortTree.infixOrder();

    }
}

class BinarySortTree{
    private Node root;
    public void add(Node node){
        if(root == null){
            root =node;
        }else {
            root.add(node);
        }
    }
    public void infixOrder(){
        if(root != null){
            root.infixOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉排序树为空");
        }
    }

    //查找要删除的结点
    public Node search(int value) {
        if(root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找父结点
    public Node searchParent(int value) {
        if(root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    //1. 返回的 以node 为根结点的二叉排序树的最小结点的值
    //2. 删除node 为根结点的二叉排序树的最小结点
    /**
     *
     * @param node 传入的结点(当做二叉排序树的根结点)
     * @return 返回的 以node 为根结点的二叉排序树的最小结点的值
     */
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        //循环的查找左子节点,就会找到最小值
        while(target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        //这时 target就指向了最小结点
        //删除最小结点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }

    //删除结点
    public void delNode(int value) {
        if(root == null) {
            return;
        }else {
            //1.需求先去找到要删除的结点  targetNode
            Node targetNode = search(value);
            //如果没有找到要删除的结点
            if(targetNode == null) {
                return;
            }
            //如果我们发现当前这颗二叉排序树只有一个结点
            if(root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }

            //去找到targetNode的父结点
            Node parent = searchParent(value);
            //如果要删除的结点是叶子结点
            if(targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                //判断targetNode 是父结点的左子结点,还是右子结点
                if(parent.left != null && parent.left.value == value) { //是左子结点
                    parent.left = null;
                } else if (parent.right != null && parent.right.value == value) {//是由子结点
                    parent.right = null;
                }
            }else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null){//如果要删除的结点有两个子树
                int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = minVal;
            }else {//如果要删除的结点只有有一个子树
                if(targetNode.left!=null){ //有左结点
                    if(targetNode.left.value == value){  //targetNode是左结点
                        parent.left = targetNode.left;
                    }else {//targetNode是右结点
                        parent.right = targetNode.left;
                    }
                }else {//有右结点
                    if(targetNode.left.value == value){  //targetNode是左结点
                        parent.left = targetNode.right;
                    }else {//targetNode是右结点
                        parent.right = targetNode.right;
                    }
                }
            }



        }
    }

}

//节点
class Node{
    int value;
    Node left;
    Node right;

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

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }


    //找到删除的节点
    public Node search(int value){
        if(value == this.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);
        }
    }

    //找到删除节点的父节点
    public Node searchParent(int value) {
        //如果当前结点就是要删除的结点的父结点,就返回
        if((this.left != null && this.left.value == value) ||
                (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            //如果查找的值小于当前结点的值, 并且当前结点的左子结点不为空
            if(value < this.value && this.left != null) {
                return this.left.searchParent(value); //向左子树递归查找
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                return this.right.searchParent(value); //向右子树递归查找
            } else {
                return null; // 没有找到父结点
            }
        }

    }

    //添加节点
    public void add(Node node){
        if(node == null){
            return;
        }
        //添加左边
        if(node.value < this.value){
            if(this.left == null){
                this.left = node;
            }else {
                this.left.add(node);
            }
        }
        //添加右边
        if(node.value >= this.value){
            if(this.right == null){
                this.right = node;
            }else {
                this.right.add(node);
            }
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder(){
        if(this.left != null){
            this.left.infixOrder();
        }

        System.out.println(this);

        if(this.right != null){
            this.right.infixOrder();
        }
    }
}

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