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什么是二叉排序树:
二叉排序树(Binary Sort Tree),又称二叉查找树(Binary Search Tree),亦称二叉搜索树。是中的一类。在一般情况下,查询效率比链表结构要高。
二叉排序树的定义:
二叉排序树要么是一颗空树要么满足以下性质:
1.若它的左子树非空,则左子树上的所有结点值都要小于它的根节点的值
2.若它的右子树非空,则右子树上的所有结点值都要小于它的根节点的值
3.它的左右子树都需要满足性质1和2
操作方向:
实现排序二叉树的创建、插入、删除结点等操作
操作思路:
- 1.首先我们要知道的是——排序二叉树其实是二叉树的一种
- 2.先创建一个BSTNode的结点,结点包含了数据域和指针域,指针域包含了两个指针——lchild和rchild
- 3.排序二叉树的核心是它的创建过程,我们需要有对应的代码来实现创建的操作
- 4.对于树的结构,很多都是递归的思想,读者需要熟悉递归的思维~
Graph:
这是一颗标准的排序二叉树,我将会以此为实例来对排序二叉树进行操作。
定义结点:
//定义二叉排序树结点
struct BSTNode
{
int data;
BSTNode* lchild;
BSTNode* rchild;
};
插入函数
//插入函数
void Insert(BSTNode*& T, int data) {//因为要不断地改变指针,所以要用二级指针
BSTNode* s;
//如果是空树的话,直接插入到根节点
if (!T) {
s = new BSTNode;
s->data = data;
s->lchild = s->rchild = NULL;
T = s;
}
else if (data < T->data) {//如果小于根节点则往左继续递归
Insert(T->lchild, data);
}
else if (data > T->data) {//如果大于根节点则往右继续递归
Insert(T->rchild, data);
}
}
创建排序二叉树
//创建二叉树函数
void CreatBSTree(BSTNode*& T) {
T = new BSTNode;
T = NULL;//要先赋NULL值
int n;
cout << "请输入n个整数,代表二叉排序树的结点个数:";
cin >> n;
int data;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << "现在请输入第" << i + 1 << "个结点的data值:";
cin >> data;
Insert(T, data);
}
cout << "二叉树创建成功!" << endl;
}
搜索函数
//搜索函数
BSTNode* SearchBST(BSTNode* T, int key) {
if (!T || key == T->data)
return T;
else if (key < T->data)
SearchBST(T->lchild, key);
else
SearchBST(T->rchild, key);
}
删除函数(比较难,如果只是为了创建二叉树可以忽略)
//删除函数
void DeleteBST(BSTNode* T, int key) {
//初始化
BSTNode* p = T;
BSTNode* f = NULL;
BSTNode* q = NULL;
//循环找p->data==key的值,以及它的双亲结点
while (p) {
if (key == p->data)
break;
f = p;//f为p的双亲结点
//在左子树找
if (key < p->data)
p = p->lchild;
//在右子树找
else
p = p->rchild;
}
//如果没找到
if (!p)
return;
//考虑三种情况:左右都不为空、左子树不为空、右子树不为空
q = p;
//1.左右都不为空
if ((p->lchild) && (p->rchild)) {
BSTNode* s = p->lchild;
q = p;
//找到左子树的最右结点,即其直接前驱
while (s->rchild) {
q = s;
s = s->rchild;
}
p->data = s->data;//令*p的直接前驱代替*p,即s代替p
if (q != p)
q->rchild = s->lchild;//重接*q的右子树
else
q->lchild = s->lchild;//重接*q的左子树
delete s;
return;
}
//2.没有右子树
else if (p->lchild) {
//置换
q = p;//q指向要删除的结点
p = p->lchild;//p指向它的左孩子
}
//3.没有左子树
else if (p->rchild) {
//置换
q = p;//q指向要删除的结点
p = p->rchild;//p指向它的右孩子
}
//4.是叶子结点
else if (!p->lchild && !p->rchild) {
//置换
q = p;
p = NULL;
}
//开始重接删除结点的左孩子或右孩子
if (!f)
T = p;//删除的是根节点
else if (q == f->lchild)
f->lchild = p;
else if (q == f->rchild)
f->rchild = p;
delete q;
}
测试样例:
10
66
12
5
80
1
66
30
100
71
3
30
50
代码:
由于代码篇幅比较大,请读者点击——数据结构——排序二叉树总代码部分 - 掘金 (juejin.cn)