二叉查找树

二叉查找树的定义如下:

1.每个节点都有一个关键字,并且关键字不能重复

2.非空左子树节点的关键字一定小于父节点的关键字

3.非空右子树节点的关键字一定大于父节点的关键字

4.左右子树都是查找二叉树


查找二叉树

        假如这个时候插入一个关键字10,那么这个结构会变成如下的样子

        查找而插入的插入和查找比较简单,都是基于递归来实现的,查找二叉树的最难的点就在于删除,删除一个节点之后需要保持原有的二叉树依旧是一颗查找二叉树,删除需要分为好几种情况:

1.要删除的节点为叶子节点,既无左右孩子,直接删掉即可

删除叶子节点

2.要删除的节点只有左孩子或者右孩子,这种情况也很简单,直接用这个孩子节点替换该节点即可

删除只有左孩子或者右孩子的节点

3.最后一种就比较复杂了,既有左孩子又有右孩子,不过复杂归复杂,问题终归要解决的,一步一步来分析。如下图,这样的节点,我们可以通过找到该节点的左子树的最大的节点或者右子树的最小的节点来替换它

找出要删除的这个节点左子树种最大的一个节点

        找到这个节点之后怎么处理呢,用这个节点的来替换要删除的这个节点,首先我们把这个节点的key拷贝到要删除的节点:

拷贝11到要删除的这个节点上

        拷贝完左子树中最大的节点到要删除的节点之后,就完成了节点的迁移,然而还多出一个节点怎么办呢,这个时候好像并没有达到我们需要的效果,接下来一步就是将这个多余的节点给删掉。通过上图,我们可以看到,在处理左右子树都不为空的节点的方法是去查找左子树中的最大节点或者右子树的最小节点来替换要删除的节点,实质上就是将这个问题转换成删除叶子节点或者只有单子树的节点,因为左子树中的最大节点要么是其左子树中某右子树的叶子节点,要么就是只有左子树,查找右子树的最小节点也是这样,就不再展开了。

“13”这个节点的左子树中最大节点的两种情况

        分析完这个,就很好解决了问题了,因为现在这个问题已经被简化成删除叶子节点或者单子树节点了。叶子节点很简单,直接释放掉即可,带有一个子树的节点删除也很简单:

删除带有单子树的节点

        如图,更改一下“11”这个节点的父节点的指向就OK了,可能上边这个图没怎么看懂,再来一张:

删除左右子树都不为空的节点

        这里用java实现了这样一个二叉查找树,代码:https://gitee.com/superamxing/code-source/blob/master/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%BB%93%E6%9E%84/BinSearchTree.java,程序的运行效果图如下:

程序执行结果
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