先說一下什麼是二叉查詢樹,它是一種特殊的二叉樹,其遞迴定義如下:
- 左子樹任意節點值小於根節點,右子樹任意節點值大於根節點
- 任意節點的左子樹和右子樹也是二叉查詢樹
- 任意節點的值不同
二叉查詢樹的功能主要有三點:
- 插入
- 刪除
- 查詢
但因為使用二叉查詢樹進行上述操作,所用時間和樹的深度成正比,因此若有n個元素,操作的平均時間複雜度為o(logn),是一種極為高效的資料結構。
二叉查詢樹如何實現呢?我們先逐一分析。
假設我們要查詢數字x,我們先讓x和根節點比,如果x小,則x在根節點的左子樹中,反之在根節點的右子樹中,然後繼續按照上述規則與子樹的根節點相比較,直到匹配成功。
插入和查詢類似,也是先和根節點比較,小就放左邊,大就放右邊,直到存在空節點並且滿足構成的樹是二叉查詢樹。
刪除較為複雜,因為一旦把中間某個節點刪除,其子樹便懸空了,那麼我們如何處理這種情況呢?我們首先想到,能不能把子樹的某乙個節點提到該節點處,使之成為新的二叉查詢樹呢?這種想法是可行的,不過要遵從我們的目的:使之成為一棵新的二叉查詢樹。下面直接給出三個處理步驟:
- 如果刪除節點沒有左兒子,則直接把右兒子提上去。
- 如果刪除節點左兒子沒有右兒子,則把左兒子提上去。
- 如果不滿足上兩種情況,則把左兒子子孫中最大的提上去。
那麼如何用**實現呢?
我們使用結構體來表徵每乙個節點(每個節點擁有資料值以及指向左右兒子的指標)。
typedef
struct bstnode;
根據上述分析,插入元素**如下:
node *insertdata(node *ptr,int data)
else
}
查詢**如下:
int finddata(node *ptr,int data) //返回1表示存在,返回0表示不存在
刪除**如下:
node *deletedata(node *ptr,int data) //在ptr指向節點的子樹及自己中刪除data
else
if(ptr->left->right ==
null)
else
return ptr;
}
現在我們來測試一下,測試**如下:
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef struct bstnode;
void print(node *root) //中序遍歷
}node *insertdata(node *ptr,int data)
else
}int finddata(node *ptr,int data) //返回1表示存在,返回0表示不存在
node *deletedata(node *ptr,int data) //在ptr指向節點的子樹及自己中刪除data
else
if(ptr->left->right ==
null)
else
return ptr;
}int main(void)
ouput:
8 3 1 6 4 7 10 14 13
0 1
8 3 1 6 4 7 14 13
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