二叉树的删除

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说明

给定一个二叉搜索树的根节点 root 和一个值 key,删除二叉搜索树中的 key 对应的节点,并保证二叉搜索树的性质不变。返回二叉搜索树(有可能被更新)的根节点的引用。

有以下五种情况:

  • 第一种情况:没找到删除的节点,遍历到空节点直接返回了

  • 找到删除的节点

    • 第二种情况:左右孩子都为空(叶子节点),直接删除节点, 返回NULL为根节点

    • 第三种情况:删除节点的左孩子为空,右孩子不为空,删除节点,右孩子补位,返回右孩子为根节点

    • 第四种情况:删除节点的右孩子为空,左孩子不为空,删除节点,左孩子补位,返回左孩子为根节点

    • 第五种情况:左右孩子节点都不为空,则将删除节点的左子树头结点(左孩子)放到删除节点的右子树的最左面节点的左孩子上,返回删除节点右孩子为新的根节点。

image.png

分析

二叉搜索树删除节点比增加节点复杂的多。因为二叉搜索树添加节点只需要在叶子上添加就可以的,不涉及到结构的调整,而删除节点操作涉及到结构的调整。这里我们依然使用递归函数的返回值来完成把节点从二叉树中移除的操作。这里最关键的逻辑就是第五种情况(删除一个左右孩子都不为空的节点),这种情况一定要想清楚。递归中我给出了两种写法,推荐大家学会第一种(利用搜索树的特性)就可以了,第二种递归写法其实是比较绕的。最后我也给出了相应的迭代法,就是模拟递归法中的逻辑来删除节点,但需要一个pre记录cur的父节点,方便做删除操作。迭代法其实不太容易写出来,所以如果是初学者的话,彻底掌握第一种递归写法就够了。

        TreeNode* cur = root->right; 
        while(cur->left != nullptr) {
            cur = cur->left;
        }
        cur->left = root->left; 
        TreeNode* tmp = root;   
        root = root->right;     
        delete tmp;             
        return root;

代码中目标节点(要删除的节点)被操作了两次:

  • 第一次是和目标节点的右子树最左面节点交换。
  • 第二次直接被NULL覆盖了。