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二叉搜索树

二叉搜索树：是空树或者是具有下面性质的二叉树

若左子树不为空,则左子树上所有节点的值都小于根节点的值;若右子树不为空,则右子树上所有节点的值都大于根节点的值;左右子树也分别为二叉搜索树.
如:

查找操作

//查找二叉搜索数中指定的val值
public TreeNode find(int val){
    TreeNode cur = root;
    while (cur != null){
        if (cur.val == val){
            return cur;
        }else if (cur.val > val){
            cur = cur.left;
        }else {
            cur = cur.right;
        }
    }
    return null;
}

插入操作

//插入一个数据
public void insert(int val){
    if (root == null){
        root = new TreeNode(val);
        return;
    }
    TreeNode cur = root;
    TreeNode parent = null;
    while (cur != null){
        if (cur.val < val){
            parent = cur;
            cur = cur.right;
        }else if (cur.val > val){
            parent = cur;
            cur = cur.left;
        } else {
            return;
        }
    }
    TreeNode node = new TreeNode(val);
    if (parent.val < val){
        parent.right = node;
    }else {
        parent.left = node;
    }
}

删除操作

假设待删除的结点是cur,待删除结点的双亲结点为parent

cur.left == null

1. cur是root,则root = cur.right

2. cur不是root,cur是parent.left,则parent.left = cur.right

3. cur不是root,cur是parent.right,则parent.right = cur.right

cur.right == null

1. cur是root,则root = cur.left
   
2. cur不是root,cur是parent.left,则parent.left = cur.left

3. cur不是root,cur是parent.right,则parent.right = cur.left

cur.left != null && cur.right != null

左数找最大，右树找最小

可以在右树里找到最小值,放到要删除的节点,问题就转化成删除右树的最左边的最小值.此时这种情况的删除就变成了上面两种删除的情况.

代码:

//删除数据
private void removeNode(TreeNode parent, TreeNode cur) {
    if (cur.left == null){
        if (cur == root){
            root = cur.right;
        }else if (parent.left == cur){
            parent.left = cur.right;
        }else {
            parent.right = cur.right;
        }
    } else if (cur.right == null){
        if (cur == root){
            root = cur.left;
        }else if (parent.left == cur) {
            parent.left = cur.left;
        }else {
            parent.right = cur.left;
        }
    }else {
        TreeNode target = cur.right;
        TreeNode targetParent = cur;
        while (target.left != null){
            targetParent = target;
            target = target.left;
        }
        cur.val = target.val;
        if (target == targetParent.left){
            targetParent.left = target.right;
        } else {
            targetParent.right = target.right;
        }
    }
}

Map的使用

Map是一个接口类，该类没有继承自Collection，该类中存储的是<K,V>结构的键值对，并且K一定是唯一的，不
能重复。

Map.Entry<K, V>

Map.Entry<K, V> 是Map内部实现的用来存放<key, value>键值对映射关系的内部类，该内部类中主要提供了
<key, value>的获取，value的设置以及Key的比较方式。

方法	作用
V get(Object key)	返回 key 对应的 value
V getOrDefault(Object key, V defaultValue)	返回 key 对应的 value，key 不存在，返回默认值
V put(K key, V value)	设置 key 对应的 value
V remove(Object key)	删除 key 对应的映射关系
Set keySet()	返回所有 key 的不重复集合
Collection values()	返回所有 value 的可重复集合
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()	返回所有的 key-value 映射关系
boolean containsKey(Object key)	判断是否包含 key
boolean containsValue(Object value)	判断是否包含 value

注意：

1. Map是一个接口，不能直接实例化对象，如果要实例化对象只能实例化其实现类TreeMap或者HashMap
2. Map中存放键值对的Key是唯一的，value是可以重复的。
3. 在Map中插入键值对时，key不能为空，否则就会抛NullPointerException异常，但是value可以为空。
4. Map中的Key可以全部分离出来，存储到Set中来进行访问(因为Key不能重复)。
5. Map中的value可以全部分离出来，存储在Collection的任何一个子集合中(value可能有重复)。
6. Map中键值对的Key不能直接修改，value可以修改，如果要修改key，只能先将该key删除掉，然后再来进行
   重新插入。

public static void main(String[] args) {
    Map<String,Integer> map = new TreeMap<>();
    map.put("sunny",3);
    map.put("the",5);
    map.put("hello",2);

    Integer val = map.get("the");
    Integer val1 = map.getOrDefault("the2",000);

    System.out.println(val);
    System.out.println(val1);


    Set<String> set = map.keySet();
    System.out.println(set);

    System.out.println("===========");

    Set<Map.Entry<String,Integer>> entrySet = map.entrySet();//将key和value看成一个整体
    for (Map.Entry<String,Integer> entry : entrySet){
        System.out.println("key: "+ entry.getKey() + "value: "+ entry.getValue());
    }
}

Set的说明

方法	作用
boolean add(E e)	添加元素，但重复元素不会被添加成功
void clear()	清空集合
boolean contains(Object o)	判断 o 是否在集合中
Iterator iterator()	返回迭代器
boolean remove(Object o)	删除集合中的 o
int size()	返回set中元素的个数
boolean isEmpty()	检测set是否为空，空返回true，否则返回false
Object[] toArray()	将set中的元素转换为数组返回
boolean containsAll(Collection<?> c)	集合c中的元素是否在set中全部存在，是返回true，否则返回false
boolean addAll(Collection<? extends E> c)	将集合c中的元素添加到set中，可以叨叨去重的效果

注意：

1. Set是继承自Collection的一个接口类
2. Set中只存储了key，并且要求key一定要唯一
3. Set的底层是使用Map来实现的，其使用key与Object的一个默认对象作为键值对插入到Map中的
4. Set最大的功能就是对集合中的元素进行去重
5. 实现Set接口的常用类有TreeSet和HashSet，还有一个LinkedHashSet，LinkedHashSet是在HashSet的基础
   上维护了一个双向链表来记录元素的插入次序。
6. Set中的Key不能修改，如果要修改，先将原来的删除掉，然后再重新插入
7. Set中不能插入null的key。

public static void main(String[] args) {
    Set<String> set = new TreeSet<>();
    set.add("sunny");
    set.add("hello");
    set.add("the");
    System.out.println(set);
    Iterator<String> iterator = set.iterator();
    while (iterator.hasNext()){
        System.out.println(iterator.next());
    }
}