二叉搜尋樹建立 遍歷 插入和查詢操作

2021-10-02 16:46:38 字數 2389 閱讀 2597

二叉搜尋樹(binary search tree)是一棵二叉樹,且滿足該節點所有的左孩子都比它小,所有的右孩子都比它大,對搜尋二叉樹的每個節點需要滿足上述條件,如下所示:

為了構建上述二叉搜尋樹,首先跟普通二叉樹一樣,定義節點類:

class

bitreenode

:def

__init__

(self,data)

: self.data=data # 節點的值

self.lchild=

none

# 節點左孩子

self.rchild=

none

#節點右孩子

再建立乙個二叉搜尋樹的類,我們希望能夠給定乙個序列li,可以將序列中的所有值插入樹中形成二叉搜尋樹,因此需要定義乙個插入函式,該函式的引數為節點的值,執行結果是將節點插入樹中。

補充:由於二叉搜尋樹根節點左邊的數都比根節點小,根節點右邊的數都比根節點大,利用數的中序遍歷可以實現對給定序列的排序,即將給定序列轉換成二叉搜尋樹,再中序遍歷,其時間複雜度為o(nlogn)(其中插入乙個節點為o(logn),插入多個節點為o(n))。

上述過程**實現如下:

class

bst:

def__init__

(self, li)

: self.root=

none

for v in li:

#迴圈插入

self.insert(v)

definsert

(self, key)

:#key是準備插入的數

ifnot self.root:

#如果根節點為空

self.root=bitreenode(key)

else

:#根節點不空

p = self.root

while p:

if key

#如果值小於根節點,往左插

if p.lchild:

#如果根節點有左孩子

p = p.lchild

else

:#如果根節點沒有左孩子

p.lchild = bitreenode(key)

break

elif key>p.data:

#如果值大於根節點,往y右插

if p.rchild:

#如果根節點有右孩子

p = p.rchild

else

:#如果根節點沒有右孩子

p.rchild = bitreenode(key)

break

else

:break

defin_order

(self,root)

:# 中序遍歷

if root:

self.in_order(root.lchild)

print

(root.data, end='')

self.in_order(root.rchild)

執行:

if __name__ ==

'__main__'

: tree=bst([5

,4,6

,8,7

,1,9

,2,3

])tree.in_order(tree.root)

結果如下:

對於查詢操作和插入操作類似,如果根節點的值大於查詢的值,就去根節點的左孩子那去找;如果根節點的值小於查詢的值,就去根節點的右孩子那去找;如果根節點的值等於查詢的值,說明找到,return true,未找到 return false。**如下:

def

query

(self, key):if

not self.root:

#如果根節點為空

return

false

else

:#根節點不空

p = self.root

while p:

if p.data < key:

p = p.lchild

elif p.data > key:

p = p.rchild

else

:return

true

return

false

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