创建一个自己的排序二叉树（基础版本）

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本文实现的排序二叉树不包含重复元素，多余重复元素不会被插入进树中。
本文实现的排序二叉树功能有限，完善版二叉树见创建一个自己的排序二叉树（完善版本）

实现的方法

// 返回树的大小
int size();
// 判断树是否为空
boolean isEmpty();
// 打印树
void print();
// 向二分搜索树种添加元素e
void add(E e);
// 看二分搜索树种是否包含元素e
boolean contains(E e);
// 二分搜索树的前序遍历(递归)
void preOrder();
// 二分搜索树的前序遍历(非递归)
void preOrderNR();
// 二分搜索树的中序遍历
void inOrder();
// 二分搜索树的后序遍历
void postOrder();
// 二分搜索树的层序遍历
void levelOrder();
// 寻找二分搜索树的最小元素
E minimum();
// 寻找二分搜索树的最大元素
E maximum();
// 从二分搜索树中删除最小值所在的节点
E removeMin();
// 从二分搜索树中删除最小值所在的节点
E removeMax();
// 从二分搜索树中删除元素为e的节点
void remove(E e);

代码

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;

public class BinarySearchTree> {
    private class Node {
        public E e;
        Node left;
        Node right;

        Node(E e) {
            this.e = e;
            this.left = null;
            this.right = null;
        }
    }

    private Node root;
    private int size;

    public BinarySearchTree() {
        this.root = null;
        this.size = 0;
    }

    // 返回树的大小
    public int size() {
        return size;
    }

    // 判断树是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }


    // 打印树
    public void print() {
        print(root, 1);
    }

    // 打印node节点，deep为深度
    private void print(Node node, int deep) {
        if (node == null) return;
        print(node.left, deep + 1);
        for (int i = 0; i < deep; i++) {
            System.out.print("—");
        }
        System.out.println(node.e);
        print(node.right, deep + 1);
    }

    // 向二分搜索树种添加元素e
    public void add(E e) {
        root = add(root, e);
    }

    // 向以node为根的二分搜索树中插入元素e，递归算法
    // 返回插入新节点后二分搜索树的根
    private Node add(Node node, E e) {
        if (node == null) {
            size++;
            return new Node(e);
        }
        if (e.compareTo(node.e) < 0) {
            node.left = add(node.left, e);
        } else if (e.compareTo(node.e) > 0) {
            node.right = add(node.right, e);
        }
        return node;
    }

    // 看二分搜索树种是否包含元素e
    public boolean contains(E e) {
        return contains(root, e);
    }

    // 看以node为根的二分搜索树中是否包含元素e，递归算法
    private boolean contains(Node node, E e) {
        if (node == null) return false;
        if (e.compareTo(node.e) == 0) return true;
        if (e.compareTo(node.e) < 0) return contains(node.left, e);
        return contains(node.right, e);
    }

    // 二分搜索树的前序遍历(递归)
    public void preOrder() {
        preOrder(root);
    }

    private void preOrder(Node node) {
        if (node == null) return;
        System.out.println(node.e);
        preOrder(node.left);
        preOrder(node.right);
    }

    // 二分搜索树的前序遍历(非递归)
    public void preOrderNR() {
        Stack stack = new Stack<>();
        if (root != null)
            stack.push(root);
        while (!stack.isEmpty()) {
            Node cur = stack.pop();
            System.out.println(cur.e);
            if (cur.right != null)
                stack.push(cur.right);
            if (cur.left != null)
                stack.push(cur.left);
        }
    }

    // 二分搜索树的中序遍历
    public void inOrder() {
        inOrder(root);
    }

    private void inOrder(Node node) {
        if (node == null) return;
        inOrder(node.left);
        System.out.println(node.e);
        inOrder(node.right);
    }

    // 二分搜索树的后序遍历
    public void postOrder() {
        inOrder(root);
    }

    private void postOrder(Node node) {
        if (node == null) return;
        postOrder(node.left);
        postOrder(node.right);
        System.out.println(node.e);
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        generateBSTString(root, 0, res);
        return res.toString();
    }

    // 生成以node为根节点，深度为depth的描述二叉树的字符串
    private void generateBSTString(Node node, int depth, StringBuilder res) {
        if (node == null) {
            res.append(generateDepthString(depth)).append("null\n");
            return;
        }
        res.append(generateDepthString(depth)).append(node.e).append("\n");
        generateBSTString(node.left, depth + 1, res);
        generateBSTString(node.right, depth + 1, res);

    }

    private String generateDepthString(int depth) {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < depth; i++) {
            res.append("--");
        }
        return res.toString();
    }

    // 二分搜索树的层序遍历
    public void levelOrder() {
        Queue queue = new LinkedList<>();
        if (root != null) {
            queue.add(root);
        }
        while (!queue.isEmpty()) {
            Node cur = queue.remove();
            System.out.println(cur.e);
            if (cur.left != null) {
                queue.add(cur.left);
            }
            if (cur.right != null) {
                queue.add(cur.right);
            }
        }
    }

    // 寻找二分搜索树的最小元素
    public E minimum() {
        if (size == 0)
            throw new IllegalArgumentException("BST is empty!");
        return minimum(root).e;
    }

    // 返回以node为根的二分搜索树的最小值所在的节点
    private Node minimum(Node node) {
        if (node.left == null) {
            return node;
        }
        return minimum(node.left);
    }

    // 寻找二分搜索树的最大元素
    public E maximum() {
        if (size == 0)
            throw new IllegalArgumentException("BST is empty!");
        return maximum(root).e;
    }

    // 返回以node为根的二分搜索树的最大值所在的节点
    private Node maximum(Node node) {
        if (node.right == null) {
            return node;
        }
        return maximum(node.right);
    }

    // 从二分搜索树中删除最小值所在的节点
    public E removeMin() {
        E ret = minimum();
        root = removeMin(root);
        return ret;
    }

    // 删除掉以node为根的二分搜索树中的最小值所在的节点
    private Node removeMin(Node node) {
        if (node.left == null) {
            Node rightNode = node.right;
            node.right = null;
            size--;
            return rightNode;
        }
        node.left = removeMin(node.left);
        return node;
    }

    // 从二分搜索树中删除最小值所在的节点
    public E removeMax() {
        E ret = maximum();
        root = removeMax(root);
        return ret;
    }

    // 删除掉以node为根的二分搜索树中的最小值所在的节点
    private Node removeMax(Node node) {
        if (node.right == null) {
            Node leftNode = node.left;
            node.left = null;
            size--;
            return leftNode;
        }
        node.right = removeMax(node.right);
        return node;
    }

    // 从二分搜索树中删除元素为e的节点
    public void remove(E e) {
        root = remove(root, e);
    }

    // 删除以node为根的二分搜索树中为e的节点，递归算法
    private Node remove(Node node, E e) {
        if (node == null) {
            return null;
        }
        if (e.compareTo(node.e) < 0) {
            node.left = remove(node.left, e);
            return node;
        }
        if (e.compareTo(node.e) > 0) {
            node.right = remove(node.right, e);
            return node;
        }
        // 左子树为空
        if (node.left == null) {
            Node rightNode = node.right;
            node.right = null;
            size--;
            return rightNode;
        }
        // 右子树为空
        if (node.right == null) {
            Node leftNode = node.right;
            node.left = null;
            size--;
            return leftNode;
        }
        // 左右子树均不为空
        // 删除比待删除节点大的最小节点，即待删除节点右子树的最小节点
        // 用这个节点顶替待删除节点的位置
        Node successor = minimum(node.right);
        successor.right = removeMin(node.right);
        successor.left = node.left;
        node.left = node.right = null;
        return successor;
    }
}