目录
1 概念
2 查找
4 操作-删除(*****)
5 性能分析
6 和 java 类集的关系
二叉搜索树又称二叉排序树,它或者是一棵空树,或者是具有以下性质的二叉树:
若它的左子树不为空,则左子树上所有节点的值都小于根节点的值
若它的右子树不为空,则右子树上所有节点的值都大于根节点的值
它的左右子树也分别为二叉搜索树
int[] array ={5,3,4,1,7,8,2,6,0,9};
定义二叉搜索树
static class TreeNode {
public int val;
public TreeNode left;
public TreeNode right;
public TreeNode(int val) {
this.val = val;
}
}
public boolean search(int val) {
TreeNode cur = root;
while(cur != null) {
if(cur.val > val) {
cur = cur.left;
} else if (cur.val < val) {
cur=cur.right;
}else {
return true;
}
}
return false;
}
3 操作-插入
1. 如果树为空树,即根 == null,直接插入
2. 如果树不是空树,按照查找逻辑确定插入位置,插入新结点
public void insert(int val) {
if(root == null) {
root = new TreeNode(val);
return;
}
TreeNode parent = null;
TreeNode cur = root;
while (cur != null) {
if(cur.val < val) {
parent = cur;
cur = cur.right;
} else if (cur.val > val){
parent = cur;
cur = cur.left;
}else {
return;
}
}
TreeNode node = new TreeNode(val);
if(parent.val > node.val) {
parent.left = node;
} else {
parent.right = node;
}
}
设待删除结点为 cur, 待删除结点的双亲结点为 parent
1. cur.left == null
1. cur 是 root,则 root = cur.right
2. cur 不是 root,cur 是 parent.left,则 parent.left = cur.right
3. cur 不是 root,cur 是 parent.right,则 parent.right = cur.right
2. cur.right == null
1. cur 是 root,则 root = cur.left
2. cur 不是 root,cur 是 parent.left,则 parent.left = cur.left3. cur 不是 root,cur 是 parent.right,则 parent.right = cur.left
3. cur.left != null && cur.right != null
1. 需要使用替换法进行删除,即在它的右子树中寻找中序下的第一个结点(关键码最小),用它的值填补到被删除节点中,再来处理该结点的删除问题
public void remove(int val) {
TreeNode cur = root;
TreeNode parent = null;
while(cur != null) {
if(cur.val < val ) {
parent = cur;
cur = cur.right;
} else if (cur.val > val) {
parent = cur;
cur = cur.left;
} else{
removeNode(parent,cur);
return;
}
}
}
public void removeNode(TreeNode parent ,TreeNode cur) {
if(cur.left == null) {
if(cur == root ) {
root = cur.right;
} else if (cur == parent.left) {
parent.left = cur.right;
} else {
parent.right = cur.right;
}
} else if (cur.right == null) {
if(cur == root) {
root = cur.left;
} else if (cur == parent.left) {
parent.right = cur.left;
} else {
parent.left = cur.left;
}
} else {
TreeNode t = cur.right;
TreeNode tp = cur;
while(t.left != null) {
tp = t;
t = t.left;
}
cur.val = t.val;
if(t.left == t) {
tp.left = t.right;
} else {
tp.right = t.right;
}
}
}
插入和删除操作都必须先查找,查找效率代表了二叉搜索树中各个操作的性能。
对有n个结点的二叉搜索树,若每个元素查找的概率相等,则二叉搜索树平均查找长度是结点在二叉搜索树的深度的函数,即结点越深,则比较次数越多。
但对于同一个关键码集合,如果各关键码插入的次序不同,可能得到不同结构的二叉搜索树:
最优情况下,二叉搜索树为完全二叉树,其平均比较次数为:logN
最差情况下,二叉搜索树退化为单支树,其平均比较次数为:N/2
TreeMap 和 TreeSet 即 java 中利用搜索树实现的 Map 和 Set;实际上用的是红黑树,而红黑树是一棵近似平衡的二叉搜索树,即在二叉搜索树的基础之上 + 颜色以及红黑树性质验证,关于红黑树的内容后序再进行讲解。