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詳解Java二叉排序樹

編輯:關於JAVA

詳解Java二叉排序樹。本站提示廣大學習愛好者:(詳解Java二叉排序樹)文章只能為提供參考,不一定能成為您想要的結果。以下是詳解Java二叉排序樹正文


1、二叉排序樹界說
1.二叉排序樹的界說
  二叉排序樹(Binary Sort Tree)又稱二叉查找(搜刮)樹(Binary Search Tree)。其界說為:二叉排序樹或許是空樹,或許是知足以下性質的二叉樹:
①若它的左子樹非空,則左子樹上一切結點的值均小於根結點的值;
②若它的右子樹非空,則右子樹上一切結點的值均年夜於根結點的值;
③左、右子樹自己又各是一棵二叉排序樹。
上述性質簡稱二叉排序樹性質(BST性質),故二叉排序樹現實上是知足BST性質的二叉樹。


2.二叉排序樹的性質
按中序遍歷二叉排序樹,所獲得的中序遍歷序列是一個遞增有序序列。

3.二叉排序樹的拔出
在二叉排序樹中拔出新結點,要包管拔出後的二叉樹仍相符二叉排序樹的界說。   
拔出進程:
若二叉排序樹為空,則待拔出結點*S作為根結點拔出到空樹中;   
當非空時,將待插結點症結字S->key和樹根症結字t->key停止比擬,若s->key = t->key,則不必拔出,若s->key< t->key,則拔出到根的左子樹中,若s->key> t->key,則拔出到根的右子樹中。而子樹中的拔出進程和在樹中的拔出進程雷同,如斯停止下去,直到把結點*s作為一個新的樹葉拔出到二叉排序樹中,或許直到發明樹已有雷同症結字的結點為止。

4.二叉排序樹的查找
假定二叉排序樹的根結點指針為 root ,給定的症結字值為 K ,則查找算法可描寫為:
  ① 置初值: q = root ;
  ② 假如 K = q -> key ,則查找勝利,算法停止;
  ③ 不然,假如 K < q -> key ,並且 q 的左子樹非空,則將 q 的左子樹根送 q ,轉步調②;不然,查找掉敗,停止算法;
  ④ 不然,假如 K > q -> key ,並且 q 的右子樹非空,則將 q 的右子樹根送 q ,轉步調②;不然,查找掉敗,算法停止。

5.二叉排序樹的刪除
假定被刪結點是*p,其雙親是*f,不掉普通性,設*p是*f的左孩子,上面分三種情形評論辯論:   
⑴ 若結點*p是葉子結點,則只需修正其雙親結點*f的指針便可。   
⑵ 若結點*p只要左子樹PL或許只要右子樹PR,則只需使PL或PR 成為其雙親結點的左子樹便可。   
⑶ 若結點*p的左、右子樹均非空,先找到*p的中序前趨(或後繼)結點*s(留意*s是*p的左子樹中的最右下的結點,它的右鏈域為空),然後有兩種做法:① 令*p的左子樹直接鏈到*p的雙親結點*f的左鏈上,而*p的右子樹鏈到*p的中序前趨結點*s的右鏈上。② 以*p的中序前趨結點*s取代*p(即把*s的數據復制到*p中),將*s的左子樹鏈到*s的雙親結點*q的左(或右)鏈上。
6、二叉樹的遍歷
二叉樹的遍歷有三種方法,以下:
(1)前序遍歷(DLR),起首拜訪根結點,然後遍歷左子樹,最初遍歷右子樹。簡記根-左-右。
(2)中序遍歷(LDR),起首遍歷左子樹,然後拜訪根結點,最初遍歷右子樹。簡記左-根-右。
(3)後序遍歷(LRD),起首遍歷左子樹,然後遍歷右子樹,最初拜訪根結點。簡記左-右-根。

2、代碼編寫
1、樹節點類的界說0

package com.lin; 
/** 
 * 功效概要: 

 */ 
public class TreeNode { 
   
  public Integer data; 
   
  /*該節點的父節點*/ 
  public TreeNode parent; 
   
  /*該節點的左子節點*/ 
  public TreeNode left; 
   
  /*該節點的右子節點*/ 
  public TreeNode right; 
   
  public TreeNode(Integer data) { 
    this.data = data; 
     
  } 
 
  @Override 
  public String toString() { 
    return "TreeNode [data=" + data + "]"; 
  } 
     
} 

2、二叉排序樹的界說

package com.lin; 
 
/** 
 * 功效概要:排序/均衡二叉樹 

 */ 
public class SearchTree { 
   
   public TreeNode root; 
    
   public long size; 
     
  /** 
   * 往樹中加節點  
   * @param data 
   * @return Boolean 拔出勝利前往true 
   */ 
  public Boolean addTreeNode(Integer data) { 
 
    if (null == root) { 
      root = new TreeNode(data); 
      System.out.println("數據勝利拔出到均衡二叉樹中"); 
      return true; 
    } 
 
    TreeNode treeNode = new TreeNode(data);// 行將被拔出的數據 
    TreeNode currentNode = root; 
    TreeNode parentNode; 
 
    while (true) { 
      parentNode = currentNode;// 保留父節點 
      // 拔出的數據比父節點小 
      if (currentNode.data > data) { 
        currentNode = currentNode.left; 
        // 以後父節點的左子節點為空 
        if (null == currentNode) { 
          parentNode.left = treeNode; 
          treeNode.parent = parentNode; 
          System.out.println("數據勝利拔出到二叉查找樹中"); 
          size++; 
          return true; 
        } 
        // 拔出的數據比父節點年夜 
      } else if (currentNode.data < data) { 
        currentNode = currentNode.right; 
        // 以後父節點的右子節點為空 
        if (null == currentNode) { 
          parentNode.right = treeNode; 
          treeNode.parent = parentNode; 
          System.out.println("數據勝利拔出到二叉查找樹中"); 
          size++; 
          return true; 
        } 
      } else { 
        System.out.println("輸出數據與節點的數據雷同"); 
        return false; 
      } 
    }     
  } 
   
  /** 
   * @param data 
   * @return TreeNode 
   */ 
  public TreeNode findTreeNode(Integer data){ 
    if(null == root){ 
      return null; 
    } 
    TreeNode current = root; 
    while(current != null){ 
      if(current.data > data){ 
        current = current.left; 
      }else if(current.data < data){ 
        current = current.right; 
      }else { 
        return current; 
      } 
       
    } 
    return null; 
  } 
   
} 

這裡臨時只放了一個增長和查找的辦法
3、前、中、後遍歷

package com.lin; 
 
import java.util.Stack; 
 
/** 
 * 功效概要: 
 */ 
public class TreeOrder { 
   
  /** 
   * 遞歸完成前序遍歷 
   * @author linbingwen 
   * @since 2015年8月29日 
   * @param treeNode 
   */ 
  public static void preOrderMethodOne(TreeNode treeNode) { 
    if (null != treeNode) { 
      System.out.print(treeNode.data + " "); 
      if (null != treeNode.left) { 
        preOrderMethodOne(treeNode.left); 
      } 
      if (null != treeNode.right) { 
        preOrderMethodOne(treeNode.right); 
 
      } 
    } 
  } 
 
  /** 
   * 輪回完成前序遍歷 
   * @param treeNode 
   */ 
  public static void preOrderMethodTwo(TreeNode treeNode) { 
    if (null != treeNode) { 
      Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>(); 
      stack.push(treeNode); 
      while (!stack.isEmpty()) { 
        TreeNode tempNode = stack.pop(); 
        System.out.print(tempNode.data + " "); 
        // 右子節點不為null,先把右子節點放出來 
        if (null != tempNode.right) { 
          stack.push(tempNode.right); 
        } 
        // 放完右子節點放左子節點,下次先取 
        if (null != tempNode.left) { 
          stack.push(tempNode.left); 
        } 
      } 
    } 
  } 
   
  /** 
   * 遞歸完成中序遍歷 
   * @param treeNode 
   */ 
  public static void medOrderMethodOne(TreeNode treeNode){ 
    if (null != treeNode) {      
      if (null != treeNode.left) { 
        medOrderMethodOne(treeNode.left); 
      } 
      System.out.print(treeNode.data + " "); 
      if (null != treeNode.right) { 
        medOrderMethodOne(treeNode.right); 
      } 
    } 
     
  } 
   
  /** 
   * 輪回完成中序遍歷 
   * @param treeNode 
   */ 
  public static void medOrderMethodTwo(TreeNode treeNode){   
    Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>();  
    TreeNode current = treeNode;  
    while (current != null || !stack.isEmpty()) {  
      while(current != null) {  
        stack.push(current);  
        current = current.left;  
      }  
      if (!stack.isEmpty()) {  
        current = stack.pop();  
        System.out.print(current.data+" ");  
        current = current.right;  
      }  
    }     
  } 
   
  /** 
   * 遞歸完成後序遍歷 
   * @param treeNode 
   */ 
  public static void postOrderMethodOne(TreeNode treeNode){     
    if (null != treeNode) {    
      if (null != treeNode.left) { 
        postOrderMethodOne(treeNode.left); 
      } 
      if (null != treeNode.right) { 
        postOrderMethodOne(treeNode.right); 
      } 
      System.out.print(treeNode.data + " "); 
    } 
     
  } 
   
  /** 
   * 輪回完成後序遍歷 
   * @param treeNode 
   */ 
  public static void postOrderMethodTwo(TreeNode treeNode){ 
    if (null != treeNode) { 
      Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>(); 
      TreeNode current = treeNode; 
      TreeNode rightNode = null; 
      while(current != null || !stack.isEmpty()) {  
        while(current != null) {  
          stack.push(current);  
          current = current.left;  
        }  
        current = stack.pop();  
        while (current != null && (current.right == null ||current.right == rightNode)) {  
          System.out.print(current.data + " ");  
          rightNode = current;  
          if (stack.isEmpty()){  
            System.out.println();  
            return;  
          }  
          current = stack.pop();  
        }  
        stack.push(current);  
        current = current.right;  
      }  
       
       
       
    } 
  } 
   
} 

4、應用辦法

package com.lin;  
/** 
 * 功效概要: 
*/ 
public class SearchTreeTest { 
 
  /** 
   * @param args   
   */ 
  public static void main(String[] args) { 
    SearchTree tree = new SearchTree(); 
    tree.addTreeNode(50); 
    tree.addTreeNode(80); 
    tree.addTreeNode(20); 
    tree.addTreeNode(60);   
    tree.addTreeNode(10); 
    tree.addTreeNode(30); 
    tree.addTreeNode(70); 
    tree.addTreeNode(90);   
    tree.addTreeNode(100); 
    tree.addTreeNode(40); 
    System.out.println("=============================="+"采取遞歸的前序遍歷開端"+"=============================="); 
    TreeOrder.preOrderMethodOne(tree.root); 
    System.out.println(); 
    System.out.println("=============================="+"采取輪回的前序遍歷開端"+"=============================="); 
    TreeOrder.preOrderMethodTwo(tree.root); 
    System.out.println(); 
    System.out.println("=============================="+"采取遞歸的後序遍歷開端"+"=============================="); 
    TreeOrder.postOrderMethodOne(tree.root); 
    System.out.println(); 
    System.out.println("=============================="+"采取輪回的後序遍歷開端"+"=============================="); 
    TreeOrder.postOrderMethodTwo(tree.root); 
    System.out.println(); 
    System.out.println("=============================="+"采取遞歸的中序遍歷開端"+"=============================="); 
    TreeOrder.medOrderMethodOne(tree.root); 
    System.out.println(); 
    System.out.println("=============================="+"采取輪回的中序遍歷開端"+"=============================="); 
    TreeOrder.medOrderMethodTwo(tree.root); 
 
  } 
 
} 

輸入成果:


異樣,停止查找進程以下:

TreeNode node = tree.findTreeNode(100); 
System.out.println(node); 


成果是准確的

以上就是關於Java二叉排序樹的具體引見,願望對年夜家的進修java法式設計有所贊助。

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