文章目录
- 一.搜索二叉树的性质
- 二,功能函数接口
- 1.二叉树的节点结构,分为左右指针和数据
- 2.二叉树的插入函数
- 3.删除接口
- 4.中序遍历
- 三.测试项目
一.搜索二叉树的性质
- 若它的左子树不为空,则左子树上所有节点的值都小于根节点的值
- 若它的右子树不为空,则右子树上所有节点的值都大于根节点的值
- 它的左右子树也分别为二叉搜索树
如图,为一个常规的搜索二叉树。
二,功能函数接口
1.二叉树的节点结构,分为左右指针和数据
template<class K>
struct BSTreeNode
{
BSTreeNode* _left;
BSTreeNode* _right;
K _key;
BSTreeNode(const K& key)
:_left(nullptr),
_right(nullptr),
_key(key),
{}
};
搜索二叉树的数据结构仍然仅需维护一个node*的指针root就好
typedef BSTreeNode<K> node;
node* _root = nullptr;
2.二叉树的插入函数
bool insert(const K& key)
如果要插入的根节点为空的话,仅需要将插入节点赋为根
//如果根为空
if (_root == nullptr)
{
_root = new node(key);
return true;
}
寻找目标插入的位置,从根节点开始向下寻找
由于我们寻找到的cur为目标节点的孩子,所以需要用parent记录目标节点
//找到目标值
node* parent = nullptr;
node* cur = _root;
while (cur)
{
//key < cur
if (key < cur->_key)
{
parent = cur;
cur = cur->_left;
}
else if (key > cur->_key)
{
parent = cur;
cur = cur->_right;
}
else
{
return false;
}
}
开始进行插入
cur = new node(key);
if (parent->_key < key)
{
parent->_right = cur;
}
else
{
parent->_left = cur;
}
return true;
3.删除接口
bool erase(const K& key)
首先找到需要删除的目标节点
if (key < cur->_key)
{
parent = cur;
cur = cur->_left;
}
else if (key > cur->_key)
{
parent = cur;
cur = cur->_right;
}
else
{
//删除
}
删除的节点分为三种类型,左为空,右为空,都不为空。
如果左子树为空
//左子树为空
if (cur->_left == nullptr)
{
//if(parent == nullptr)
if (cur == _root)
{
_root = cur->_right;
}
//自己为右子树,父亲的右子树指向cur的右子树
else if (cur == parent->_right)
{
parent->_right = cur->_right;
}
//自己为左子树,父亲的左子树指向cur的左子树
else
{
parent->_left = cur->_left;
}
delete cur;
}
如果右子树为空
//右子树为空
else if (cur->_left == nullptr)
{
if (cur == _root)
{
_root = cur->_right;
}
//自己为右子树,父亲的右子树指向cur的右子树
if (cur == parent->_right)
{
parent->_right = cur->_right;
}
//自己为左子树,父亲的左子树指向cur的左子树
else
{
parent->_left = cur->_left;
}
delete cur;
}
左右都不为空,则不能简单删除,而需要替换法
将需要删除的节点与右数的最小节点交换
//都不为空
else
{
//替换法删除
//利用右子树最小节点
node* rightminparent = cur;
node* rightmin = cur->_right;
while (rightmin->_left)
{
rightminparent = rightmin;
rightmin = rightmin->_left;
}
swap(rightmin->_key, cur->_key);
//相当于处理rightmin右孩子的数据
if (rightminparent->_left == rightmin)
rightminparent->_left = rightmin->_right;
else
//目标无左孩子
rightminparent->_right = rightmin->_right;
delete rightmin;
}
4.中序遍历
由于搜索二叉树特性所以中序遍历是有序结构,且在插入时当相同key插入会限制插入,所以兼顾排序和去重。
void InOrder()
{
_InOrder(_root);
cout << endl;
}
private:
void _InOrder(node* root)
{
if (root == nullptr)
{
return;
}
_InOrder(root->_left);
cout << root->_key<<" "<<root->_value << endl;
_InOrder(root->_right);
}
三.测试项目
void test1()
{
BSTree<int> b;
int a[] = { 2,6,4,7,9,10,22,1,6,5 };
for (auto e : a)
{
b.insert(e);
}
b.InOrder();
for (auto e : a)
{
b.erase(e);
}
b.InOrder();
}