二叉树删除算法
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⼆叉树的遍历及常⽤算法⼆叉树的遍历及常⽤算法遍历的定义:按照某种次序访问⼆叉树上的所有结点,且每个节点仅被访问⼀次;遍历的重要性:当我们需要对⼀颗⼆叉树进⾏,插⼊,删除,查找等操作时,通常都需要先遍历⼆叉树,所有说:遍历是⼆叉树的基本操作;遍历思路:⼆叉树的数据结构是递归定义(每个节点都可能包含相同结构的⼦节点),所以遍历也可以使⽤递归,即结点不为空则继续递归调⽤每个节点都有三个域,数据与,左孩⼦指针和右孩⼦之指针,每次遍历只需要读取数据,递归左⼦树,递归右⼦树,这三个操作三种遍历次序:根据访问三个域的不同顺序,可以有多种不同的遍历次序,⽽通常对于⼦树的访问都按照从左往右的顺序;设:L为遍历左⼦树,D为访问根结点,R为遍历右⼦树,且L必须位于R的前⾯可以得出以下三种不同的遍历次序:先序遍历操作次序为DLR,⾸先访问根结点,其次遍历根的左⼦树,最后遍历根右⼦树,对每棵⼦树同样按这三步(先根、后左、再右)进⾏中序遍历操作次序为LDR,⾸先遍历根的左⼦树,其次访问根结点,最后遍历根右⼦树,对每棵⼦树同样按这三步(先左、后根、再右)进⾏后序遍历操作次序为LRD,⾸先遍历根的左⼦树,其次遍历根的右⼦树,最后访问根结点,对每棵⼦树同样按这三步(先左、后右、最后根)进⾏层次遍历层次遍历即按照从上到下从左到右的顺序依次遍历所有节点,实现层次遍历通常需要借助⼀个队列,将接下来要遍历的结点依次加⼊队列中;遍历的应⽤“遍历”是⼆叉树各种操作的基础,可以在遍历过程中对结点进⾏各种操作,如:对于⼀棵已知⼆叉树求⼆叉树中结点的个数求⼆叉树中叶⼦结点的个数;求⼆叉树中度为1的结点个数求⼆叉树中度为2的结点个数5求⼆叉树中⾮终端结点个数交换结点左右孩⼦判定结点所在层次等等...C语⾔实现:#include <stdio.h>//⼆叉链表数据结构定义typedef struct TNode {char data;struct TNode *lchild;struct TNode *rchild;} *BinTree, BinNode;//初始化//传⼊⼀个指针令指针指向NULLvoid initiate(BinTree *tree) {*tree = NULL;}//创建树void create(BinTree *BT) {printf("输⼊当前结点值: (0则创建空节点)\n");char data;scanf(" %c", &data);//连续输⼊整形和字符时.字符变量会接受到换⾏,所以加空格if (data == 48) {*BT = NULL;return;} else {//创建根结点//注意开辟的空间⼤⼩是结构体的⼤⼩⽽不是结构体指针⼤⼩,写错了不会⽴马产⽣问题,但是后续在其中存储数据时极有可能出现内存访问异常(飙泪....) *BT = malloc(sizeof(struct TNode));//数据域赋值(*BT)->data = data;printf("输⼊节点 %c 的左孩⼦ \n", data);create(&((*BT)->lchild));//递归创建左⼦树printf("输⼊节点 %c 的右孩⼦ \n", data);create(&((*BT)->rchild));//递归创建右⼦树}}//求双亲结点(⽗结点)BinNode *Parent(BinTree tree, char x) {if (tree == NULL)return NULL;else if ((tree->lchild != NULL && tree->lchild->data == x) || (tree->rchild != NULL && tree->rchild->data == x))return tree;else{BinNode *node1 = Parent(tree->lchild, x);BinNode *node2 = Parent(tree->rchild, x);return node1 != NULL ? node1 : node2;}}//先序遍历void PreOrder(BinTree tree) {if (tree) {//输出数据printf("%c ", tree->data);//不为空则按顺序继续递归判断该节点的两个⼦节点PreOrder(tree->lchild);PreOrder(tree->rchild);}}//中序void InOrder(BinTree tree) {if (tree) {InOrder(tree->lchild);printf("%c ", tree->data);InOrder(tree->rchild);}}//后序void PostOrder(BinTree tree) {if (tree) {PostOrder(tree->lchild);PostOrder(tree->rchild);printf("%c ", tree->data);}}//销毁结点递归free所有节点void DestroyTree(BinTree *tree) {if (*tree != NULL) {printf("free %c \n", (*tree)->data);if ((*tree)->lchild) {DestroyTree(&((*tree)->lchild));}if ((*tree)->rchild) {DestroyTree(&((*tree)->rchild));}free(*tree);*tree = NULL;}}// 查找元素为X的结点使⽤的是层次遍历BinNode *FindNode(BinTree tree, char x) {if (tree == NULL) {return NULL;}//队列BinNode *nodes[1000] = {};//队列头尾位置int front = 0, real = 0;//将根节点插⼊到队列尾nodes[real] = tree;real += 1;//若队列不为空则继续while (front != real) {//取出队列头结点输出数据BinNode *current = nodes[front];if (current->data == x) {return current;}front++;//若当前节点还有⼦(左/右)节点则将结点加⼊队列if (current->lchild != NULL) {nodes[real] = current->lchild;real++;}if (current->rchild != NULL) {nodes[real] = current->rchild;real++;}}return NULL;}//层次遍历// 查找元素为X的结点使⽤的是层次遍历void LevelOrder(BinTree tree) {if (tree == NULL) {return;}//队列BinNode *nodes[1000] = {};//队列头尾位置int front = 0, real = 0;//将根节点插⼊到队列尾nodes[real] = tree;real += 1;//若队列不为空则继续while (front != real) {//取出队列头结点输出数据BinNode *current = nodes[front];printf("%2c", current->data);front++;//若当前节点还有⼦(左/右)节点则将结点加⼊队列if (current->lchild != NULL) {nodes[real] = current->lchild;real++;}if (current->rchild != NULL) {nodes[real] = current->rchild;real++;}}}//查找x的左孩⼦BinNode *Lchild(BinTree tree, char x) {BinTree node = FindNode(tree, x);if (node != NULL) {return node->lchild;}return NULL;}//查找x的右孩⼦BinNode *Rchild(BinTree tree, char x) {BinTree node = FindNode(tree, x);if (node != NULL) {return node->rchild;}return NULL;}//求叶⼦结点数量int leafCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;//若左右⼦树都为空则该节点为叶⼦,且后续不⽤接续递归了else if (!(*tree)->lchild && !(*tree)->rchild)return 1;else//若当前结点存在⼦树,则递归左右⼦树, 结果相加return leafCount(&((*tree)->lchild)) + leafCount(&((*tree)->rchild));}//求⾮叶⼦结点数量int NotLeafCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;//若该结点左右⼦树均为空,则是叶⼦,且不⽤继续递归else if (!(*tree)->lchild && !(*tree)->rchild)return 0;else//若当前结点存在左右⼦树,则是⾮叶⼦结点(数量+1),在递归获取左右⼦树中的⾮叶⼦结点,结果相加 return NotLeafCount(&((*tree)->lchild)) + NotLeafCount(&((*tree)->rchild)) + 1;}//求树的⾼度(深度)int DepthCount(BinTree *tree) {if (*tree == NULL)return 0;else{//当前节点不为空则深度+1 在加上⼦树的⾼度,int lc = DepthCount(&((*tree)->lchild)) + 1;int rc = DepthCount(&((*tree)->rchild)) + 1;return lc > rc?lc:rc;// 取两⼦树深度的最⼤值 }}//删除左⼦树void RemoveLeft(BinNode *node){if (!node)return;if (node->lchild)DestroyTree(&(node->lchild));node->lchild = NULL;}//删除右⼦树void RemoveRight(BinNode *node){if (!node)return;if (node->rchild)DestroyTree(&(node->rchild));node->rchild = NULL;}int main() {BinTree tree;create(&tree);BinNode *node = Parent(tree, 'G');printf("G的⽗结点为%c\n",node->data);BinNode *node2 = Lchild(tree, 'D');printf("D的左孩⼦结点为%c\n",node2->data);BinNode *node3 = Rchild(tree, 'D');printf("D的右孩⼦结点为%c\n",node3->data);printf("先序遍历为:");PreOrder(tree);printf("\n");printf("中序遍历为:");InOrder(tree);printf("\n");printf("后序遍历为:");PostOrder(tree);printf("\n");printf("层次遍历为:");LevelOrder(tree);printf("\n");int a = leafCount(&tree);printf("叶⼦结点数为%d\n",a);int b = NotLeafCount(&tree);printf("⾮叶⼦结点数为%d\n",b);int c = DepthCount(&tree);printf("深度为%d\n",c);//查找F节点BinNode *node4 = FindNode(tree,'C');RemoveLeft(node4);printf("删除C的左孩⼦后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");RemoveRight(node4);printf("删除C的右孩⼦后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");//销毁树printf("销毁树 \n");DestroyTree(&tree);printf("销毁后后遍历:");LevelOrder(tree);printf("\n");printf("Hello, World!\n");return 0;}测试:测试数据为下列⼆叉树:运⾏程序复制粘贴下列内容:ABDGHECKFIJ特别感谢:iammomo。
二叉树算法的应用二叉树算法在计算机科学中有着广泛的应用,它是一种非常有效的数据结构,可以用于解决许多问题。
下面将介绍二叉树算法的一些应用。
搜索二叉树搜索二叉树是一种特殊的二叉树,其中每个节点的值都大于其左子树中的所有节点的值,且小于其右子树中的所有节点的值。
搜索二叉树的应用非常广泛,例如搜索引擎、数据库索引、哈希表等。
在这些应用中,搜索二叉树可以有效地对数据进行排序和查找,提高数据处理的效率。
二叉堆二叉堆是一种特殊的二叉树,其中每个节点的值都大于或等于其子节点的值。
二叉堆可以用于实现优先队列、堆排序等算法。
在优先队列中,可以使用二叉堆来维护一组元素,并按照元素的优先级进行排序。
在堆排序中,可以使用二叉堆来对一组元素进行排序,其时间复杂度为O(nlogn)。
二叉搜索树二叉搜索树是一种特殊的二叉树,其中每个节点的值都大于其左子树中的所有节点的值,且小于其右子树中的所有节点的值。
二叉搜索树可以用于实现插入排序、查找、删除等算法。
在插入排序中,可以使用二叉搜索树来对一组元素进行排序,其时间复杂度为O(nlogn)。
在查找算法中,可以使用二叉搜索树来快速查找元素。
在删除算法中,可以使用二叉搜索树来删除指定的元素。
平衡二叉树平衡二叉树是一种特殊的二叉树,其中每个节点的左右子树的深度差不超过1。
平衡二叉树可以用于实现AVL树、红黑树等算法。
这些算法可以保证在最坏情况下,插入、删除等操作的时间复杂度为O(logn)。
二叉决策树二叉决策树是一种特殊的二叉树,其中每个节点表示一个决策。
在机器学习中,可以使用二叉决策树来构建分类器或回归器。
例如,决策树算法可以用于构建分类器,根据输入的特征来预测输出类别。
Trie树Trie树是一种特殊的二叉树,其中每个节点表示一个字符。
Trie树可以用于实现字符串匹配、文本压缩等算法。
在字符串匹配中,可以使用Trie树来快速查找字符串中的子串。
在文本压缩中,可以使用Trie树来存储一个字符串的所有前缀,从而减少存储空间的使用。
编写递归算法对于二叉树中每一个元素值为的结点删去以它为根的子树并释放相应的空间标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]编写递归算法,对于二叉树中每一个元素值为x的结点,删去以它为根的子树,并释放相应的空间。
[解答]多种方法:(5种)1:StatusDel-subtree(Bitreebt){//删除bt所指二叉树,并释放相应的空间if(bt){Del-subtree(bt->lchild);Del-subtree(bt->rchild);free(bt);}returnOK;}//Del-subtreeStatusSearch-del(Bitreebt,TelemTypex){//在bt所指的二叉树中,查找所有元素值为x的结点,并删除以它为根的子树if(bt){if(bt->data=x)Del-subtree(bt);else{Search-Del(bt->lchild,x);Search-Del(bt->rchild,x);}}returnOK;}//Search-Del2:编写递归算法,对于二叉树中每一个元素值为X的结点,删去以它为根的子树,并释放相应的空间。
voidDel_Sub(BiTreeT){if(T->lchild)Del_Sub(T->lchild);if(T->rchild)Del_Sub(T->rchild);free(T);}void{if(T->data==x)Del_Sub(T);else{if(T->lchild)Del_Sub_x(T->lchild,x);if(T->rchild)Del_Sub_x(T->rchild,x);}}3.编写递归算法:对于二叉树中每一个元素值为x的结点,删去以它为根的子树,并释放相应的空间。
[提示]:(1)按先序查找;(2)超前查看子结点(3)按后序释放;voidDelSubTree(BiTree*bt,DataTypex){if(*bt!=NULL&&(*bt)->data==x){FreeTree(*bt);*bt=NULL;}elseDelTree(*bt,x)voidDelTree(BiTreebt,DataTypex){if(bt){if(bt->LChild&&bt->LChild->data==x){FreeTree(bt->LChild);bt->LChild=NULL;}if(bt->RChild&&bt->RChild->data==x){FreeTree(bt->RChild);bt->RChild=NULL;}DelTree(bt->LChild,x);DelTree(bt->RChild,x);}}4://结点定义template<classT>classBstTree;template<classT>classBstNode{friendclassBstTree<T>;private:intLevel;Tdata;BstNode<T>*LeftPtr;BstNode<T>*RightPtr;public:BstNode(constT&info=0,BstNode<T>*left=0,BstNode<T>*right=0,intlev=0) {data=info;LeftPtr=left;RightPtr=right;Level=lev;}};//释放子树空间,注意传递一个二维指针(即searchTree函数返回的结点的地址),即指针的地址,以此来释放空间template<classT>voidBstTree<T>::releaseHelper(BstNode<T>**root){if(*(root)!=0){BstNode<T>*tempt=(*root);releaseHelper(&((*root)->LeftPtr)); releaseHelper(&((*root)->RightPtr));cout<<tempt->data<<"";deletetempt;}}//查找要删除的子树的根结点template<classT>BstNode<T>*BstTree<T>::serchTree(constT&value) {BstNode<T>*tempt=Root;boolfound=false;for(;;){if(found||tempt==0)break;if(value<tempt->data)tempt=tempt->LeftPtr;elseif(value>tempt->data)tempt=tempt->RightPtr;elsefound=true;}if(found)returntempt;//查找到要删除子树的根节点elsereturnNULL;//否则返回NULL}。
平衡树——特点:所有结点左右子树深度差≤1排序树——特点:所有结点―左小右大字典树——由字符串构成的二叉排序树判定树——特点:分支查找树(例如12个球如何只称3次便分出轻重)带权树——特点:路径带权值(例如长度)最优树——是带权路径长度最短的树,又称Huffman树,用途之一是通信中的压缩编码。
1.1 二叉排序树:或是一棵空树;或者是具有如下性质的非空二叉树:(1)若左子树不为空,左子树的所有结点的值均小于根的值;(2)若右子树不为空,右子树的所有结点均大于根的值;(3)它的左右子树也分别为二叉排序树。
例:二叉排序树如图9.7:二叉排序树的查找过程和次优二叉树类似,通常采取二叉链表作为二叉排序树的存储结构。
中序遍历二叉排序树可得到一个关键字的有序序列,一个无序序列可以通过构造一棵二叉排序树变成一个有序序列,构造树的过程即为对无序序列进行排序的过程。
每次插入的新的结点都是二叉排序树上新的叶子结点,在进行插入操作时,不必移动其它结点,只需改动某个结点的指针,由空变为非空即可。
搜索,插入,删除的复杂度等于树高,期望O(logn),最坏O(n)(数列有序,树退化成线性表).虽然二叉排序树的最坏效率是O(n),但它支持动态查询,且有很多改进版的二叉排序树可以使树高为O(logn),如SBT,AVL,红黑树等.故不失为一种好的动态排序方法.2.2 二叉排序树b中查找在二叉排序树b中查找x的过程为:1. 若b是空树,则搜索失败,否则:2. 若x等于b的根节点的数据域之值,则查找成功;否则:3. 若x小于b的根节点的数据域之值,则搜索左子树;否则:4. 查找右子树。
[cpp]view plaincopyprint?1.Status SearchBST(BiTree T, KeyType key, BiTree f, BiTree &p){2. //在根指针T所指二叉排序樹中递归地查找其关键字等于key的数据元素,若查找成功,3. //则指针p指向该数据元素节点,并返回TRUE,否则指针P指向查找路径上访问的4. //最好一个节点并返回FALSE,指针f指向T的双亲,其初始调用值为NULL5. if(!T){ p=f; return FALSE;} //查找不成功6. else if EQ(key, T->data.key) {P=T; return TRUE;} //查找成功7. else if LT(key,T->data.key)8. return SearchBST(T->lchild, key, T, p); //在左子树继续查找9. else return SearchBST(T->rchild, key, T, p); //在右子树继续查找10.}2.3 在二叉排序树插入结点的算法向一个二叉排序树b中插入一个结点s的算法,过程为:1. 若b是空树,则将s所指结点作为根结点插入,否则:2. 若s->data等于b的根结点的数据域之值,则返回,否则:3. 若s->data小于b的根结点的数据域之值,则把s所指结点插入到左子树中,否则:4. 把s所指结点插入到右子树中。
算法(平衡⼆叉树)科普⼆叉树⼆叉树⼆叉数是每个节点最多有两个⼦树,或者是空树(n=0),或者是由⼀个根节点及两个互不相交的,分别称为左⼦树和右⼦树的⼆叉树组成满⼆叉树有两个⾮空⼦树(⼆叉树中的每个结点恰好有两个孩⼦结点切所有叶⼦结点都在同⼀层)也就是⼀个结点要么是叶结点,要么是有两个⼦结点的中间结点。
深度为k且含有2^k-1个结点的⼆叉树完全⼆叉树从左到右依次填充从根结点开始,依次从左到右填充树结点。
除最后⼀层外,每⼀层上的所有节点都有两个⼦节点,最后⼀层都是叶⼦节点。
平衡⼆叉树AVL树[3,1,2,5,9,7]⾸先科普下⼆叉排序树⼜称⼆叉查找树,议程⼆叉搜索树⼆叉排序树的规则⽐本⾝⼤放右边,⽐本⾝⼩放左边平衡⼆叉数⾸先是⼀个⼆叉排序树左右两个⼦树的⾼度差不⼤于1下⾯图中是平衡的情况下⾯是不平衡的情况引⼊公式(LL)右旋function toateRight(AvlNode){let node=AvlNode.left;//保存左节点 AvlNode.left=node.right;node.right=AvlNode;}(RR)左旋function roateLeft(AvlNode){let node=AvlNode.right;//保存右⼦节点AvlNode.right=node.left;node.left=AvlNode;return node;}左右旋⼤图判断⼆叉树是不是平衡树⼆叉树任意结点的左右⼦树的深度不超过1深度计算定义⼀个初始化的⼆叉树var nodes = {node: 6,left: {node: 5,left: {node: 4},right: {node: 3}},right: {node: 2,right: {node: 1}}}//计算⾼度const treeDepth = (root) => {if (root == null) {return 0;}let left = treeDepth(root.left)let right = treeDepth(root.right)return 1+(left>right?left:right)}//判断深度const isTree=(root)=>{if (root == null) {return true;}let left=treeDepth(root.left)let right=treeDepth(root.right)let diff=left-right;if (diff > 1 || diff < -1) {return false}return isTree(root.left)&&isTree(root.right) }console.log(isTree(nodes))判断⼆叉数是不是搜索⼆叉树//第⼀种 //中序遍历let last=-Infinity;const isValidBST=(root)=>{if (root == null) {return true;}//先从左节点开始if (isValidBST(root.left)) {if (last < root.node) {last=root.node;return isValidBST(root.right)}}return false}console.log(isValidBST(nodes))//第⼆种const isValidBST = root => {if (root == null) {return true}return dfs(root, -Infinity, Infinity)}const dfs = (root, min, max) => {if (root == null) {return true}if (root.node <= min || root.node >= max) {return false}return dfs(root.left, min, root.node) && dfs(root.right, root.node, max)}console.log(isValidBST(nodes))实现⼀个⼆叉树实现了⼆叉树的添加,删除,查找,排序//⼆叉树结点class TreeNode {constructor(n, left, right){this.n = n;this.left = left;this.right = right;}}//⼆叉树class BinaryTree {constructor(){this.length = 0;this.root = null;this.arr = [];}//添加对外⼊⼝,⾸个参数是数组,要求数组⾥都是数字,如果有不是数字则试图转成数字,如果有任何⼀个⽆法强制转成数字,则本操作⽆效 addNode(){let arr = arguments[0];if(arr.length == 0) return false;return this.judgeData('_addNode', arr)}//删除结点deleteNode(){let arr = arguments[0];if(arr.length == 0) return false;return this.judgeData('_deleteNode', arr)}//传值判断,如果全部正确,则全部加⼊叉树judgeData(func, arr){let flag = false;//任何⼀个⽆法转成数字,都会失败if(arr.every(n => !Number.isNaN(n))){let _this = this;arr.map(n => _this[func](n));flag = true;}return flag;}//添加的真实实现_addNode(n){n = Number(n);let current = this.root;let treeNode = new TreeNode(n, null, null);if(this.root === null){this.root = treeNode;}else {current = this.root;while(current){let parent = current;if(n < current.n){current = current.left;if(current === null){parent.left = treeNode;}}else {current = current.right;if(current === null){parent.right = treeNode;}}}}this.length++;return treeNode;}//删除节点的真实实现_deleteNode(n){n = Number(n);if(this.root === null){return;}//查找该节点,删除节点操作⽐较复杂,为排除找不到被删除的节点的情况,简化代码,先保证该节点是存在的,虽然这样做其实重复了⼀次查询了,但⼆叉树的查找效率很⾼,这是可接受的let deleteNode = this.findNode(n);if(!deleteNode){return;}//如果删除的是根节点if(deleteNode === this.root){if(this.root.left === null && this.root.right === null){this.root = null;}else if(this.root.left === null){this.root = this.root.right;}else if(this.root.right === null){this.root = this.root.left;}else {let [replaceNode, replacePNode, rp] = this.findLeftTreeMax(deleteNode);replacePNode[rp] = null;replaceNode.left = this.root.left;replaceNode.right = this.root.right;this.root = replaceNode;}}else {//被删除的⽗节点,⼦节点在⽗节点的位置p,有left,right两种可能let [deleteParent, p] = this.findParentNode(deleteNode);if(deleteNode.left === null && deleteNode.right === null){deleteParent[p] = null;}else if(deleteNode.left === null){deleteParent[p] = deleteNode.right;}else if(deleteNode.right === null){deleteParent[p] = deleteNode.left;}else {//⽤来替换被删除的节点,⽗节点,节点在⽗节点的位置let [replaceNode, replacePNode, rp] = this.findLeftTreeMax(deleteNode);if(replacePNode === deleteNode){deleteParent[p] = replaceNode;}else {deleteParent[p] = replaceNode;replacePNode.right = null;}replacePNode[rp] = null;replaceNode.left = deleteNode.left;replaceNode.right = deleteNode.right;}}this.length--;}//查找findNode(n){let result = null;let current = this.root;while(current){if(n === current.n){result = current;break;}else if(n < current.n){current = current.left;}else {current = current.right;}}return result;}//查找⽗节点findParentNode(node){let [parent, child, p] = [null, null, null];if(this.root !== node){parent = this.root;if(node.n < parent.n){child = parent.left;p = 'left';}else {child = parent.right;p = 'right';}while(child){if(node.n === child.n){break;}else if(node.n < child.n){parent = child;child = parent.left;p = 'left';}else {parent = child;child = parent.right;p = 'right';}}}return [parent, p];}//查找当前有左⼦树的节点的最⼤值的节点M,如有A个节点被删除,M是最接近A点之⼀(还有⼀个是右⼦树节点的最⼩值) findLeftTreeMax(topNode){let [node, parent, p] = [null, null, null];if(this.root === null || topNode.left === null){return [node, parent, p];}parent = topNode;node = topNode.left;p = 'left';while(node.right){parent = node;node = node.right;p = 'right';}return [node, parent, p];}//查找最⼤值maxValue(){if(this.root !== null){return this._findLimit('right');}}//查找最⼩值minValue(){if(this.root !== null){return this._findLimit('left');}}//实现查找特殊值_findLimit(pro){let n = this.root.n;let current = this.root;while(current[pro]){current = current[pro];n = current.n;}return n;}//中序排序,并⽤数组的形式显⽰sortMiddleToArr(){this._sortMiddleToArr(this.root);return this.arr;}//中序⽅法_sortMiddleToArr(node){if(node !== null){this._sortMiddleToArr(node.left);this.arr.push(node.n);this._sortMiddleToArr(node.right);}}//打印⼆叉树对象printNode(){console.log(JSON.parse(JSON.stringify(this.root)));}}//测试var binaryTree = new BinaryTree();binaryTree.addNode([50, 24, 18, 65, 4, 80, 75, 20, 37, 40, 60]);binaryTree.printNode();//{n: 50, left: {…}, right: {…}}console.log(binaryTree.maxValue());//80console.log(binaryTree.minValue());//4console.log(binaryTree.sortMiddleToArr());// [4, 18, 20, 24, 37, 40, 50, 60, 65, 75, 80] binaryTree.deleteNode([50]);binaryTree.printNode();//{n: 40, left: {…}, right: {…}}排序复习function ArrayList() {this.array = [];}ArrayList.prototype = {constructor: ArrayList,insert: function(item) {this.array.push(item);},toString: function() {return this.array.join();},swap: function(index1, index2) {var aux = this.array[index2];this.array[index2] = this.array[index1];this.array[index1] = aux;},//冒泡排序bubbleSort: function() {var length = this.array.length;for (var i = 0; i < length; i++) {for (var j = 0; j < length - 1 - i; j++) {if (this.array[j] > this.array[j + 1]) {this.swap(j, j + 1);}}}},//选择排序selectionSort: function() {var length = this.array.length;var indexMin;for (var i = 0; i < length - 1; i++) {indexMin = i;for (var j = i; j < length; j++) {if (this.array[indexMin] > this.array[j]) {indexMin = j;}}if (indexMin !== i) {this.swap(indexMin, i);}}},//插⼊排序insertionSort: function() {var length = this.array.length;var j;var temp;for (var i = 1; i < length; i++) {temp = this.array[i];j = i;while (j > 0 && this.array[j - 1] > temp) {this.array[j] = this.array[j - 1];j--;}this.array[j] = temp;}},//归并排序mergeSort: function() {function mergeSortRec(array) {var length = array.length;if (length === 1) {return array;}var mid = Math.floor(length / 2);var left = array.slice(0, mid);var right = array.slice(mid, length);return merge(mergeSortRec(left), mergeSortRec(right)); }function merge(left, right) {var result = [];var il = 0;var ir = 0;while (il < left.length && ir < right.length) {if (left[il] < right[ir]) {result.push(left[il++]);} else {result.push(right[ir++]);}}while (il < left.length) {result.push(left[il++]);}while (ir < right.length) {result.push(right[ir++]);}return result;}this.array = mergeSortRec(this.array);},//快速排序quickSort:function(){function sort(array){if (array.length <= 1) {return array;}var pivotIndex = Math.floor(array.length/2);var pivot = array.splice(pivotIndex,1)[0];var left = [];var right = [];for(var i = 0; i < array.length; i++){if (array[i] < pivot) {left.push(array[i]);}else{right.push(array[i]);}}return sort(left).concat([pivot],sort(right));}this.array = sort(this.array);}};...................................................................................................................############################################################################ ###################################################################################。
二叉树删除算法
姓名:李晓娜学号:20122593 班级:软件一班
1、问题描述
使用算法实现二叉树的建立及删除。
2、解题思路
二叉树的删除操作比较复杂,主要分三种情况:1、删除没有子节点的节点,2、删除只有一个节点的节点(其中有分为两种情况),3、删除有两个节点的节点。
首先看第一种情况:(删除没有子节点的节点)
删除没有子节点的节点只需要将被删除节点的父节点指向空即可
第二种情况:(删除只有一个子节点的节点)
删除有一个子节点的节点,只需要将被删除节点的父节点指向删除节点的子节点即可
第三种情况:(删除有两个子节点的节点,即左右子树都非空)
删除有两个子节点的节点,到底谁来替代被删除的节点的位置呢?是左节点,还是右节点,代替以后这个子节点的子节点应该怎么安排?一系列的问题都出来了。
简便的方法就是要找一个节点代替这个被删除的节点,这就要从二叉搜索树的定义来看。
因为二叉搜索树是有序的,我们要找的节点在这棵树上,而且这个节点要比被删除的左节点大,比右节点小。
先看看这个已被删除节点的右节点为根的子树的所有节点的值都要比被删除节点大,这是二叉搜索树定义的,但是要在这个集合中找到最小的一个,来代替被删除的节点,那就要在这棵子树上一直往左找。
这个节点比被删除的节点的右节点小,且比左节点大,那这个节点就叫做被删除节点的后继节点,用这个节点来代替被删除节点。
3、实验代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef int InfoType;
typedef int KeyType; //假定关键字类型为整数
typedef struct node //结点类型
{ KeyType key; //关键字项
InfoType otherinfo; //其它数据域,InfoType视应用情况而定下面不处理它struct node *lchild,*rchild;//左右孩子指针
}BSTNode;
typedef BSTNode *BSTree; //BSTree是二叉排序树的类型
void main()
{
void InsertBST(BSTree *Tptr,KeyType key);
BSTree CreateBST(void);
void DelBSTNode(BSTree *Tptr,KeyType key);
void ListBinTree(BSTree T); //用广义表表示二叉树
BSTree T;
int key;
printf("请输入关键字(输入0为结束标志):\n");
T=CreateBST();
ListBinTree(T);
printf("\n");
printf("请输入欲删除关键字:");
scanf("%d",&key);
DelBSTNode(&T,key);
ListBinTree(T);
printf("\n");
}
void InsertBST(BSTree *Tptr,KeyType key)
{ //若二叉排序树*Tptr中没有关键字为key,则插入,否则直接返回
BSTNode *f,*p=*Tptr; //p的初值指向根结点
while(p){ //查找插入位置
if(p->key==key) return; //树中已有key,无须插入
f=p; //f保存当前查找的结点
p=(key<p->key)? p->lchild:p->rchild;
//若key<p->key,则在左子树中查找,否则在右子树中查找
}
p=(BSTNode *)malloc(sizeof(BSTNode));
p->key=key;p->lchild=p->rchild=NULL; //生成新结点
if(*Tptr==NULL) //原树为空
*Tptr=p; //新插入的结点为新的根
else//原树非空时将新结点*p作为*f的左孩子或右孩子插入
if(key<f->key)
f->lchild=p;
else f->rchild=p;
}
BSTree CreateBST(void)
{ //输入一个结点序列,建立一棵二叉排序树,将根结点指针返回
BSTree T=NULL; //初始时T为空树
KeyType key;
scanf("%d",&key); //读入一个关键字
while(key){ //假设key=0是输入结束标志
InsertBST(&T,key); //将key插入二叉排序树T
scanf("%d",&key); } //读入下一关键字
return T; //返回建立的二叉排序树的根指针
}
void DelBSTNode(BSTree *Tptr,KeyType key)
{ //在二叉排序树*Tptr中删去关键字为key的结点
BSTNode *parent=NULL,*p=*Tptr,*q,*child;
while(p){ //从根开始查找关键字为key的待删结点
if(p->key==key) break; //已找到,跳出查找循环
parent=p; //parent指向*p的双亲
p=(key<p->key)?p->lchild:p->rchild;//parent指向*p的左或右子树中继续找}
if(!p) return; //找不到被删结点则返回
q=p; //q记住被删结点*p
if(q->lchild && q->rchild) //*q的两个孩子均非空,故找*q的中序后继*p for(parent=q,p=q->rchild; p->lchild; parent=p,p=p->lchild);
//现在情况(3)已被转换为情况(2),而情况(1)相当于是情况(2)中child=NULL状况
child=(p->lchild)? p->lchild:p->rchild;//若是情况(2),则child非空;否则child为空
if(!parent) //*p的双亲为空,说明*p为根,删*p后应修改根指针*Tptr=child; //若是情况(1),则删去*p后,树为空;否则child变为根else { //*p不是根,将*p的孩子和*p的双亲进行连接,*p从树上被摘下if(p==parent->lchild) //*p是双亲的左孩子
parent->lchild=child; //*child作为*parent的左孩子
else parent->rchild=child; //*child作为*parent的右孩子
if(p!=q) //是情况(3),需将*p的数据复制到*q
q->key=p->key; //若还有其它数据域亦需复制}
free(p); //释放*p占用的空间
}
void ListBinTree(BSTree T)
//用广义表表示二叉树
{ if (T!=NULL)
{ printf("%d",T->key);
if (T->lchild!=NULL||T->rchild!=NULL)
{ printf("(");
ListBinTree(T->lchild);
if (T->rchild!=NULL) printf(",");
ListBinTree(T->rchild);
printf(")");
}}}
4、运行结果
5、实验总结
通过此次实验,对二叉树创建删除等过程都有了更进一步的认识和学习,对其中的算法思想也有了一些领悟,不过程序编的还不是十分理想,经常会出现错误,希望通过不断练习,能进一步改进算法。