概念
二叉排序树,又称二叉查找树。它或者是一棵空树,或者是具有下列性质的二叉树:
①若它的左子树不空,则左子树上所有节点的值均小于它的根节点的值。
② 若它的右子树不空,则右子树上所有节点的值均大于它的根节点的值。
③ 它的左右子树也分别为二叉排序树。
查找、插入和删除操作
package binaryTree;
public class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;
TreeNode(int val) {
this.val = val;
}
}
举例
package binaryTree;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;
public class BST {
// 若查找成功p指向该数据元素结点,否则p指向查找路径上访问的最后一个结点;
private static TreeNode p;
/**
* 查找操作
*
* 思路:根据二叉排序树的性质,分左右子树进行递归查找;
*
* @param root
* 当前结点;
* @param f
* 当前节点的父结点;
* @param p
*
* @param key
* 关键值
*/
private static boolean BST_search(TreeNode root, TreeNode f, int key) {
if (root == null) {
p = f;
return false;
} else if (key == root.val) {
p = root;
return true;
} else if (key > root.val) {
return BST_search(root.right, root, key);
} else {
return BST_search(root.left, root, key);
}
}
/**
* 插入操作;
*
* 思路:先查找原二叉树是否存在,不存在插入,存在则不插入;
*
* @param key
* 关键值
*/
private static boolean BST_insert(TreeNode root, int key) {
p = null;
if (!BST_search(root, null, key)) { // 不存在,则插入,p是查找的最后一个节点;
TreeNode node = new TreeNode(key);
if (p == null) { // 根节点;
root = node;
} else if (p.val < key) { // node作为右结点;
p.right = node;
} else { // 作为左节点;
p.left = node;
}
return true;
} else { // 已经存在;
return false;
}
}
private static void clear() {
p = null;
}
/**
* 删除操作;
* 分情况:1、待删除的点为叶子结点(直接删除);2、只有左或者右分支(子承父业);3、左右分支都存在(找中序遍历待删结点的前驱或者后继结点代替);
*
* @param root
* 当前结点;
* @param key
* 关键字;
* @return
*/
private static boolean BST_delete(TreeNode root, int key) {
if (root == null) { // 树为空,则不存在关键字为key的值;
return false;
} else {
if (key == root.val) { // 找到;
return deleteNode(root);
} else if (root.val > key) { // 到左子树中去查找;
return BST_delete(root.left, key);
} else {// 到右子树中去查找;
return BST_delete(root.right, key);
}
}
}
/**
* 删除结点;
*
* @param root
* @return
*/
private static boolean deleteNode(TreeNode root) {
if (root.left == null && root.right == null) { // 叶子结点;
root = null;
} else if (root.left == null) {// 左子树为空,则右子树的根结点代替;
root = root.right;
} else if (root.right == null) { // 右子树为空,则左子树的根结点代替;
root = root.left;
} else { // 左右子树都存在;
// 首先找到该结点的中序遍历的前驱结点,即左子树的最右端的结点;
TreeNode f = root;
TreeNode p = f.left;// 左子树的根结点;
while (p.right != null) {
f = p;
p = p.right;
}
// 找到最终的的前驱f;
root.val = p.val;
if (f == root) { // 重新连接q的左子树;
f.left = p.left;
} else { // 重新连接q的右子树;
f.right = p.left;
}
p = null;
}
return true;
}
/**
* 中序遍历
*
* @param root
*/
private static void inOrderTraverse(TreeNode root, ArrayList<Integer> list) {
if (root == null) {
return;
}
inOrderTraverse(root.left, list);
list.add(root.val);
inOrderTraverse(root.right, list);
}
public static void main(String[] args) {
TreeNode root = null;
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
int[] arr = { 80, 56, 92, 34, 60, 86, 101, 22, 49, 58, 72, 42 };
for (int i : arr) {
if (root == null) {
root = new TreeNode(i);// 根节点显示给出单独;;
} else {
BST_insert(root, i);
}
}
// 原二叉排序树;
inOrderTraverse(root, list);
System.out.println("删除前:"+list);
// 清空p;
clear();
// 删除56这个结点;
BST_delete(root, 56);
// 清空List;
list.clear();
// 删除后结构没有改变;
inOrderTraverse(root, list);
System.out.println("删除结点56后:"+list);
}
}
运行结果: