一步一步写算法(之排序二叉树插入)
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二叉树的节点插入比较简单。一般来说,二叉树的插入主要分为以下两个步骤:
1) 对当前的参数进行判断,因为需要考虑到头结点,所以我们使用了指针的指针作为函数的输入参数
2) 分情况讨论:
如果原来二叉树连根节点都没有,那么这个新插入的数据就是根节点;
如果原来的二叉树有根节点,那我们判断这个数据是否存在过,如果存在,那么返回;如果不存在,那么继续插入数据。
那继续插入的数据怎么保存呢?又要分三种情况:
1)如果插入的数据小于当前节点的数据,那么往当前节点的左子树方向继续寻找插入位置
2)如果插入的数据大于当前插入的位置,那么往当前节点的右子树方向继续寻找插入位置
3)如果方向当前的节点为空,那么表示插入的位置找到了,插入数据即可
算法说了这么多,下面即开始练习我们的代码:
a)判断输入数据的合法性
STATUS insert_node_into_tree(TREE_NODE** ppTreeNode, int data)
{if(NULL == ppTreeNode)return FALSE;return TRUE;
}
此时,可以用一个测试用例验证一下
static void test1()
{assert(FALSE == insert_node_into_tree(NULL, 10));
}
b)判断当前根节点是否存在,修改代码
STATUS insert_node_into_tree(TREE_NODE** ppTreeNode, int data)
{if(NULL == ppTreeNode)return FALSE;if(NULL == *ppTreeNode){*ppTreeNode = (TREE_NODE*)create_tree_node(data);assert(NULL != *ppTreeNode);return TRUE;}return TRUE;
}
修改了代码,少不了测试用例的添加。
static void test2()
{TREE_NODE* pTreeNode = NULL;assert(TRUE == insert_node_into_tree(&pTreeNode, 10));assert(10 == pTreeNode->data);free(pTreeNode);
}
c)上面考虑了没有根节点的情况,那么如果根节点存在呢?
STATUS _insert_node_into_tree(TREE_NODE** ppTreeNode, int data, TREE_NODE* pParent)
{if(NULL == *ppTreeNode){*ppTreeNode = create_tree_node(data);assert(NULL != *ppTreeNode);(*ppTreeNode)->parent = pParent;return TRUE;}if(data < (*ppTreeNode)->data)return _insert_node_into_tree(&(*ppTreeNode)->left_child, data, *ppTreeNode);elsereturn _insert_node_into_tree(&(*ppTreeNode)->right_child, data, *ppTreeNode);
}STATUS insert_node_into_tree(TREE_NODE** ppTreeNode, int data)
{if(NULL == ppTreeNode)return FALSE;if(NULL == *ppTreeNode){*ppTreeNode = (TREE_NODE*)create_tree_node(data);assert(NULL != *ppTreeNode);return TRUE;}return _insert_node_into_tree(ppTreeNode, data, NULL);
}
上面的代码已经考虑了不是根节点的情况。我们可以据此添加一个测试用例。
static void test3()
{TREE_NODE* pTreeNode = NULL;assert(TRUE == insert_node_into_tree(&pTreeNode, 9));assert(TRUE == insert_node_into_tree(&pTreeNode, 8));assert(TRUE == insert_node_into_tree(&pTreeNode, 10));assert(9 == pTreeNode->data);assert(8 == pTreeNode->left_child->data);assert(10 == pTreeNode->right_child->data);free(pTreeNode->left_child);free(pTreeNode->right_child);free(pTreeNode);
}
由于上面的代码是递归代码,为了实现代码的健壮性和完毕性,其实我们设计测试用例的时候应该至少包括9个测试用例:
(1) 参数非法
(2) 根节点不存在
(3)根节点存在,但是插入的数据已经存在
(4)根节点存在,插入数据为 9, 8
(5)根节点存在, 插入数据为9, 10
(6)根节点存在,插入数据为9,8, 7
(7)根节点存在,插入数据为9,7,8
(8)根节点存在,插入数据为7,8, 9
(9)根节点存在,插入数据为7,9,8
【预告: 下面一篇博客主要介绍二叉树的节点删除】
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