二叉搜索树的插入与删除(详细解析)_C语言教程-查字典教程网
二叉搜索树的插入与删除(详细解析)
二叉搜索树的插入与删除(详细解析)
发布时间:2016-12-28 来源:查字典编辑
摘要:题目:创建一个类,类中的数据成员时一棵二叉搜索树,对外提供的接口有添加结点和删除结点这两种方法。用户不关注二叉树的情况。要求我们给出这个类的...

题目:创建一个类,类中的数据成员时一棵二叉搜索树,对外提供的接口有添加结点和删除结点这两种方法。用户不关注二叉树的情况。要求我们给出这个类的结构以及实现类中的方法。

思路

添加结点:

添加结点其实很容易,我们只需要找到结点所行对应的位置就可以了,而且没有要求是平衡的二叉搜索树,因此每次添加结点都是在叶子结点上操作,不需要修改二叉搜索树整体的结构。要找出添加节点在二叉搜索树中的位置,可以用一个循环解决。判断插入结点与当前头结点的大小,如果大于头结点则继续搜索右子树,如果小于头结点则继续搜索左子树。直到搜索到叶子结点,此时进行插入结点操作。如果插入的结点等于二叉搜索树中当前某一结点的值,那么退出插入操作,并告知用户该结点已经存在。

删除结点:

删除结点比较麻烦,因为需要调整树的结构,这是因为删除结点并不一定发生在叶子结点。如果删除的是叶子结点,那么操作非常简单,只是做相应的删除就可以了,但如果删除的是非叶子结点,那么就需要调整二叉搜索树的结构。调整的策略有两个。假设当前需要删除的结点为A,

1.找出A结点左子树中的最大值结点B,将B调整到原先A的位置。

2.找出A结点右子树中的最小值结点C,将C调整到原先A的位置。

这其中涉及到许多复杂的指针操作,在下面的代码示例中并没有完成结点删除操作,等有空再补充研究一下。

代码示例

复制代码 代码如下:

#include<iostream>

#include<stdlib.h>

#include<cassert>

using namespace std;

//二叉树结点

struct BinaryTreeNode

{

int m_nValue;

BinaryTreeNode* m_pLeft;

BinaryTreeNode* m_pRight;

};

class BST

{

public:

BST(int value);//构造函数

~BST();//析构函数

void AddNode(int value);//添加结点

void DeleteNode(int value);//删除结点

BinaryTreeNode* CreateBinaryTreeNode(int value);//创建一个二叉树结点

void InOrderPrintTree();//中序遍历

void InOrderPrintTree(BinaryTreeNode* pRoot);//中序遍历

BinaryTreeNode* GetMaxNode(BinaryTreeNode* pNode);//求二叉搜索树最大值

BinaryTreeNode* GetMinNode(BinaryTreeNode* pNode);//求二叉搜索树最小值

private:

BinaryTreeNode* pRoot;

};

//构造函数

BST::BST(int value)

{

pRoot=CreateBinaryTreeNode(value);

}

//析构函数

BST::~BST()

{

delete pRoot;

pRoot=NULL;

}

//创建二叉树结点

BinaryTreeNode* BST::CreateBinaryTreeNode(int value)

{

BinaryTreeNode* pNode=new BinaryTreeNode();

pNode->m_nValue=value;

pNode->m_pLeft=NULL;

pNode->m_pRight=NULL;

return pNode;

}

//求二叉搜索树最大值

BinaryTreeNode* BST::GetMaxNode(BinaryTreeNode* pNode)

{

assert(pNode!=NULL); // 使用断言,保证传入的头结点不为空

//最大值在右子树上,因此一直遍历右子树,让pNode等于其右子树;如果只有一个结点则直接返回pNode

while(pNode->m_pRight!=NULL)

{

pNode=pNode->m_pRight;

}

return pNode;

}

//求二叉搜索树最小值

BinaryTreeNode* BST::GetMinNode(BinaryTreeNode* pNode)

{

assert(pNode!=NULL); // 使用断言

//最小值在左子树上,整体思路跟求最大值相同。

while(pNode->m_pLeft!=NULL)

{

pNode=pNode->m_pLeft;

}

return pNode;

}

//二叉搜索树添加结点

void BST::AddNode(int value)

{

BinaryTreeNode* pInsertNode=CreateBinaryTreeNode(value);//初始化需要创建的结点。

BinaryTreeNode* pNode=pRoot;

while(true)

{

//如果插入的值在二叉搜索树中已经存在,则不进行插入操作,跳出循环。

if(pNode->m_nValue==value)

{

cout<<"结点值已经存在"<<endl;

break;

}

//寻找结点插入的位置,如果待插入结点小于当前头结点,则继续搜索左子树

else if(pNode->m_nValue > value)

{

if(pNode->m_pLeft==NULL)//如果当前头结点是叶子结点了,那么直接将待插入结点插入到左子树中,然后跳出循环

{

pNode->m_pLeft=pInsertNode;

break;

}

else//否则继续遍历其左子树

pNode=pNode->m_pLeft;

}

//思路跟上述相同

else if(pNode->m_nValue < value)

{

if(pNode->m_pRight==NULL)

{

pNode->m_pRight=pInsertNode;

break;

}

pNode=pNode->m_pRight;

}

}

}

//未完成

void BST::DeleteNode(int value)

{

BinaryTreeNode* pNode=pRoot;

while(true)

{

if(pRoot->m_nValue==value)//如果是头结点

{

if(pRoot->m_pLeft!=NULL)

{

BinaryTreeNode* pLeftMaxNode=GetMaxNode(pRoot->m_pLeft);

}

else if(pRoot->m_pRight!=NULL)

{

}

else

{

delete pRoot;

pRoot=NULL;

}

}

if(pNode->m_nValue==value)

{

if(pNode->m_pLeft!=NULL)

{

}

else if(pNode->m_pRight!=NULL)

{

}

else

{

}

}

}

}

void BST::InOrderPrintTree(BinaryTreeNode* pRoot)//中序遍历

{

if(pRoot!=NULL)

{

//如果左子树不为空,则遍历左子树

if(pRoot->m_pLeft!=NULL)

InOrderPrintTree(pRoot->m_pLeft);

//遍历左子树的叶子结点

cout<<"value of this node is "<<pRoot->m_nValue<<endl;

//如果右子树不为空,遍历右子树

if(pRoot->m_pRight!=NULL)

InOrderPrintTree(pRoot->m_pRight);

}

else

{

cout<<"this node is null."<<endl;

}

}

//因为需要使用递归来进行中序遍历,所以还需要调用一个带参数的中序遍历函数

void BST::InOrderPrintTree()//中序遍历

{

InOrderPrintTree(pRoot);

}

void main()

{

BST* b=new BST(10);//初始化类的时候定义了二叉搜索树的头结点,这样省去了头结点为空的判断

b->AddNode(6);

b->AddNode(14);

b->InOrderPrintTree();

system("pause");

}

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