二叉查詢樹(binary search tree),也被稱作二叉搜尋樹。設x是二叉查詢樹中的任意乙個結點,則x的鍵值大於等於它的左子樹中任意乙個結點的鍵值,小於等於它的右子樹中任意乙個結點的鍵值。
1、結點的前驅和後繼
結點的前驅:二叉樹中鍵值小於該結點的最大結點。
結點的後繼:二叉樹中鍵值大於該結點的最小結點
查詢前驅結點的方法:
如果x存在左孩子,則x的前驅結點為以其左孩子為根的子樹的最大結點
如果x不存在左孩子:
1>x是乙個右孩子,前驅結點就是它的父結點
2>x是乙個左孩子,查詢x的最低父結點,並且x位於該父結點的右子樹中,前驅結點就是這個父結點
查詢後繼結點的方法
如果x存在右孩子,則x的後繼結點為以其右孩子為根的子樹的最小結點
如果x不存在右孩子:
1>x是乙個左孩子,後繼結點就是它的父結點
2>x是乙個右孩子,查詢x的最低父結點,並且x位於該父結點的左子樹中,後繼結點就是這個父結點
2、插入結點
插入操作均是在葉結點處進行的,因此,只要按照插入結點的值找到相應的葉結點就ok了,程式中x、y表示兩個結點,x初始化為根結點,通過這兩個變數尋找新結點 z 的插入位置,根據x結點的值與z結點的值的比較結果選擇對應的路徑,直到x等於null,此時y就是我們想尋找的葉節點,這時只需將y和z鏈結起來就行。
//插入鍵值為key的結點(內部介面)
template void bstree::insert(node* &tree,node*z)
if(!y)//樹為空
tree=z;
else }
//插入鍵值為key的結點(外部介面)
templatevoid bstree::insert(t key)
3、刪除結點
根據鍵值進行刪除操作,刪除結點後還要維持二叉查詢樹的特點,真正被刪除的結點其實是這一類結點:最多只有乙個孩子結點,刪除這類結點非常簡單,只需要將它的孩子結點和它的父結點進行鏈結,再把自己釋放掉就行。當被刪除結點就是這類結點時,直接按上面的操作進行即可。當被刪除結點不是這類結點時,就需要找到乙個代替的點,這就是該結點的後繼結點,將該結點的鍵值變為後繼結點的鍵值,然後刪除後繼結點即可,容易知道後繼結點是上面描述的那類結點,因此照著描述進行操作即可。
//刪除結點(內部介面)
templatenode* bstree::remove(node* &tree,node*z)
//刪除結點,並返回結點(外部介面)
templatevoid bstree::remove(t key)
}
注意:程式使用了內部介面和外部介面,這樣做主要是因為資料成員 root 為私有變數
#includeusing namespace std;
templateclass node
}; templateclass bstree;
//建構函式
templatebstree::bstree()
//析構函式
templatebstree::~bstree()
//前序遍歷(內部介面)
templatevoid bstree::preorder(node* tree)
}//前序遍歷(外部介面)
templatevoid bstree::preorder()
//中序遍歷(內部介面)
templatevoid bstree::inorder(node* tree)
}//中序遍歷(外部介面)
templatevoid bstree::inorder()
//後序遍歷(內部介面)
templatevoid bstree::postorder(node*tree)
}//後序遍歷(外部介面)
templatevoid bstree::postorder()
//查詢鍵值為key的結點(遞迴實現) 內部介面
templatenode* bstree::search(node* x,t key)
//查詢鍵值為key的結點(遞迴實現) 外部介面
templatenode* bstree::search(t key)
//查詢鍵值為key的結點(非遞迴實現) 內部介面
templatenode* bstree::iterativesearch(node* x,t key)
return x;
}//查詢鍵值為key的結點(非遞迴實現) 外部介面
templatenode* bstree::iterativesearch(t key)
//查詢最大值(內部介面)
templatenode* bstree::maximum(node* tree)
//查詢最大值(外部介面)
templatet bstree::maximum()
//查詢最小值(內部介面)
templatenode* bstree::minimum(node* tree)
//查詢最小值(外部介面)
templatet bstree::minimum()
//結點的前驅:該結點的左子樹的最大結點
//結點的後繼:該結點的右子樹的最小結點
//查詢結點的前驅結點,即二叉樹中鍵值小於該結點的最大結點
/*如果x存在左孩子,則x的前驅結點為以其左孩子為根的子樹的最大結點
如果x不存在左孩子:
1>x是乙個右孩子,前驅結點就是它的父結點
2>x是乙個左孩子,查詢x的最低父結點,並且x位於該父結點的右子樹中,前驅結點就是這個父結點
*/templatenode* bstree::predecessor(node*x)
return y;
} //查詢結點的後繼結點,即二叉樹中鍵值大於該結點的最小結點
/*如果x存在右孩子,則x的後繼結點為以其右孩子為根的子樹的最小結點
如果x不存在右孩子:
1>x是乙個左孩子,後繼結點就是它的父結點
2>x是乙個右孩子,查詢x的最低父結點,並且x位於該父結點的左子樹中,後繼結點就是這個父結點
*/templatenode* bstree::successor(node*x)
return y;}
//插入鍵值為key的結點(內部介面)
template void bstree::insert(node* &tree,node*z)
if(!y)//樹為空
tree=z;
else }
//插入鍵值為key的結點(外部介面)
templatevoid bstree::insert(t key)
//刪除結點(內部介面)
templatenode* bstree::remove(node* &tree,node*z)
//刪除結點,並返回結點(外部介面)
templatevoid bstree::remove(t key)
}//列印(內部介面)
templatevoid bstree::print(node*tree,t key,int direction)
}//列印(外部介面)
templatevoid bstree::print()
//銷毀(內部介面)
templatevoid bstree::destroy(node* &tree)
}//外部介面
templatevoid bstree::destroy()
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