二叉排序树的定义
二叉排序树(Binary Sort Tree)又称二叉查找(搜索)树(Binary Search Tree)。其定义为:二叉排序树或者是空树,或者是满足如下性质的二叉树:
①若它的左子树非空,则左子树上所有结点的值均小于根结点的值;
②若它的右子树非空,则右子树上所有结点的值均大于根结点的值;
③左、右子树本身又各是一棵二叉排序树。
上述性质简称二叉排序树性质(BST性质),故二叉排序树实际上是满足BST性质的二叉树。
class BST{
private:
typedef struct Node{
int key;
Node *pLeft,*pRight;
}Node;
Node *pA,*pB,*pRoot;
public:
BST(){pRoot=NULL;}
~BST(){ DestroyTree(pRoot);}
void DestroyTree(Node *p);
void Input();
void Insert(int v);
int MaxKey();
int MinKey();
};
void BST::DestroyTree(Node *p){
if(p)
{
return DestroyTree(p->pLeft);
return DestroyTree(p->pRight);
delete p;
}
}
void BST::Input(){
int n,i,iTemp;
cin>>n;
for(i=1;i<=n;++i)
{
cin>>iTemp;
Insert(iTemp);
}
}
void BST::Insert(int v){
pA=pRoot;
while(pA)
{
if(pA->key==v) return;
pB=pA;
pA=(v<pA->key)?pA->pLeft:pA->pRight;
}
pA=new Node;
pA->key=v;
pA->pLeft=pA->pRight=NULL;
if(pRoot==NULL)
pRoot=pA;
else if(v<pB->key)
pB->pLeft=pA;
else
pB->pRight=pA;
}
int BST::MaxKey(){
pA=pRoot;
while(pA->pRight)
pA=pA->pRight;
return pA->key;
}
int BST::MinKey(){
pA=pRoot;
while(pA->pLeft)
pA=pA->pLeft;
return pA->key;
}
2叉排序树最复杂的是删除:
对于一般的二叉树来说,删去树中的一个结点是没有意义的,因为它将使以被删除的结点为根的子树变成森林,破坏了整棵树的结构
但是,对于二叉排序树,删去树上的一个结点相当于删去有序序列中的一个记录,只要在删除某个结点后不改变二叉排序树的特性即可。
在二叉排序树上删除一个结点的算法如下:
btree * DeleteBST(btree *b, ElemType x)
{
if (b)
{
if (b->data == x)
b = DelNode(b);
else if (b->data > x)
b->lchild = DeleteBST(b->lchild, x);
else
b->rchild = DeleteBST(b->rchild, x);
}
return b;
}
其中删除过程有两种方法。
第一种过程如下:
1。若p有左子树,找到其左子树的最右边的叶子结点r,用该叶子结点r来替代p,把r的左孩子
作为r的父亲的右孩子。
2。若p没有左子树,直接用p的右孩子取代它。
第二种过程如下:
1。若p有左子树,用p的左孩子取代它;找到其左子树的最右边的叶子结点r,把p的右子树作为r
的右子树。
2。若p没有左子树,直接用p的右孩子取代它。
两种方法各有优劣,第一种操作简单一点点,但均衡性不如第二种,因为它将结点p的右子树
全部移到左边来了。下面将分别以两种种思路编写代码。
第一种:
btree * DelNode(btree *p)
{
if (p->lchild)
{
btree *r = p->lchild; //r指向其左子树;
while(r->rchild != NULL)//搜索左子树的最右边的叶子结点r
{
r = r->rchild;
}
r->rchild = p->rchild;
btree *q = p->lchild; //q指向其左子树;
free(p);
return q;
}
else
{
btree *q = p->rchild; //q指向其右子树;
free(p);
return q;
}
}
第二种:
btree * DelNode(btree *p)
{
if (p->lchild)
{
btree *r = p->lchild; //r指向其左子树;
btree *prer = p->lchild; //prer指向其左子树;
while(r->rchild != NULL)//搜索左子树的最右边的叶子结点r
{
prer = r;
r = r->rchild;
}
if(prer != r)//若r不是p的左孩子,把r的左孩子作为r的父亲的右孩子
{
prer->rchild = r->lchild;
r->lchild = p->lchild; //被删结点p的左子树作为r的左子树
}
r->rchild = p->rchild; //被删结点p的右子树作为r的右子树
free(p);
return r;
}
else
{
btree *q = p->rchild; //q指向其右子树;
free(p);
return q;
}
}
但是上面这种方法,把r移来移去,很容易出错,其实在这里我们删除的只是p的元素值,而不是它的地址,所以完全没有必要移动指针。仔细观察,发现我们删除的地址实际上是p的左子树的最右边的叶子结点r的地址,所以我们只要把r的数据填到p中,然后把r删除即可。
算法如下:
btree * DelNode(btree *p)
{
if (p->lchild)
{
btree *r = p->lchild; //r指向其左子树;
btree *prer = p->lchild; //prer指向其左子树;
while(r->rchild != NULL)//搜索左子树的最右边的叶子结点r
{
prer = r;
r = r->rchild;
}
p->data = r->data;
if(prer != r)//若r不是p的左孩子,把r的左孩子作为r的父亲的右孩子
prer->rchild = r->lchild;
else
p->lchild = r->lchild; //否则结点p的左子树指向r的左子树
free(r);
return p;
}
else
{
btree *q = p->rchild; //q指向其右子树;
free(p);
return q;
}
}
删除的部分是转载,作者写的比较清楚,码的思路比较清晰....!