二叉查詢樹

2021-07-15 05:10:04 字數 2844 閱讀 2952

定義:乙個區域性搜尋資料結構儲存一系列元素,每個元素具有對應的乙個鍵值,這些鍵值屬於某個具有一定順序的集合.它支援以下操作:

由於雜湊表,陣列,排序陣列,鍊錶不能實現上述操作(有的可以,但是時間複雜度不符合),要 使用新的資料結構實現——二叉搜尋樹

x的鍵值大於它任意左子樹元素的鍵值,小於任意有右子樹元素的鍵值.

輸入:鍵值k,根節點r

輸出:根節點為r的樹中鍵值為k的結點

偽**實現

find(k,r)

//如果k等於結點的鍵值,返回該結點

if r.key == k:

return r

//若k小於根節點的鍵值,則在根節點的左子樹中查詢

else

if r.key > k:

if r.left != null:

return find(k, r.left)

//若找不到,則返回和要找鍵值最相近的結點(此時k要存在,應該是此節點的左孩子

return r

//若k大於節點的鍵值,則在結點的右子樹中查詢

else

if r.key < key:

if r.right != null:

return find(k, r.right)

//若找不到,則返回和要找鍵值最相近的結點(此時k要存在,應該是此節點的右孩子

return r

輸入:結點n

輸出:鍵值大於n結點中鍵值最小的結點

分兩種情況:

偽**實現

next(n)

//若n有右孩子結點

if n.right != null:

return leftdescendant(n.right)

//若n沒有右孩子結點

else:

return rightancestor(n.left)

//遞迴尋找n右孩子結點左子樹的左孩子結點

leftdescendant(n)

if n.left == null:

return n

else:

return leftdescendant(n.left)

//遞迴尋找大於n結點鍵值的父母結點(祖先結點)

rightancestor(n)

if n.key < n.parent.key:

return n.parent

else:

return rightancestor(n.parent)

輸入:鍵值x,y和根節點r

輸出:鍵值在x,y之間的系列結點

偽**實現

l <--- null

//找到鍵值為x的結點

n<--- find(x,r)

while n.key <= y:

if n.key >= x:

//找出大於n結點鍵值的最小結點

n<--- next(n)

return l

輸入:鍵值k和根節點r

輸出:新增鍵值為k的結點到樹中

偽**實現

insert(k, r)

p <--- find(k, r)

add new node with

key k as child of the tree

輸入:結點n

輸出:把結點n從書中移除

偽**實現

delete(n)

if n.right == null:

remove

n,promote n.left()

else:

x <--- next(n)

replace n by x,promote x.right

輸入兩棵樹s和t,其中s中的所有元素均小於t中的元素,返回包含s和t所有元素的一顆樹

偽**實現

merge(r1, r2)

//找出r1中最大的元素,作為生成樹的根節點

t <--- find(max,r1)

delete(t)

mergewithroot(r1, r2, t)

return t

//兩棵樹,與根節點t合成一棵樹

mergewithroot(r1, r2, t)

mergewithroot(r1, r2, t)

t.left

<--- r1

t.right

<--- r2

r1.parent

<--- t

r2.parent

<--- t

return t

給定一棵樹和鍵值k,返回兩棵新樹r1和r2:其中r1的所有元素均小於或等於x,r2的所有元素均大於x

偽**實現

split(r, x)

if r == null:

return (null, null)

if x

<= r.key:

(r1, r2) <--- split(r.left, x)

r3<--- mergewithroot(r1, r.right, r)

return (r1, r3)

if x >= r.key:

(r1, r2) <--- split(r.right, x)

r3<--- mergewithroot(r1, r.left, r)

return (r3,r2)

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