【Python数据结构】——二叉查找树（查找、构建、删除、插入、打印）

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2021/7/15 0:34
# @Author  : @linlianqin
# @Site    :
# @File    : 二叉查找树类实现（查找、创建、删除、插入、遍历）.py
# @Software: PyCharm
# @description:class TreeNode:def __init__(self, val, left=None, right=None):self.val = valself.left = leftself.right = rightclass BST_operation:# 二叉查找数元素查找# 思路：根据二叉查找树的左小右大的特性，当当前结点值大于target则说明值在左子树，否则在右子树def BST_search(self,root, target):# 当访问到最后得到的是None，说明元素不存在查找树上if root == None:return False# 当当前结点值等于target时查找成功if root.val == target:return True# 当结点值小于target时，说明目标有可能存在右子树elif root.val < target:return self.BST_search(root.right, target)# 当结点值小于target时，说明目标有可能存在右子树if root.val > target:return self.BST_search(root.left, target)# 二叉查找数元素插入# 思路：根据二叉查找树的左小右大的特性，当当前结点值大于target则说明值插入到，否则在右子树# 当root == None时，说明就是插入的位置def BST_insert(self,root, target):# 当值为None，创建新结点if root == None:root = TreeNode(target)# 存在时elif root.val == target:passelif root.val < target:root.right = self.BST_insert(root.right, target)elif root.val > target:root.left = self.BST_insert(root.left, target)return root# 二叉查找树构建# 根据列表进行二叉查找数的建立# 思路：新建一个None结点作为初始头结点，然后进行后面元素的插入def BST_create(self,li):if len(li) != 0:root = TreeNode(li[0])else:return Nonefor i in range(1, len(li)):self.BST_insert(root, li[i])return root# 二叉查找树的删除# 删除根节点的处理方法，为了保证删除根节点后依旧是一颗完整的二叉查找树，这里可以用左子树中的最大值和右子树中的最小值来代替根节点，然后在子树中删除相应的叶节点# 1）若root值为None,说明二叉树中不存在要删除的值# 2）若root值刚好是target，说明已经找到了要删除的结点，进行删除处理操作：# a) 如果root没有左右子树了，直接删除结点即可# b)如果root还有左子树，则寻找左子树中的最大值，用于替换root，然后在左子树中删除结点# c) 如果root还有右子树，则寻找右子树的最小树，用于替换root，然后在右子树中删除结点# 3）如果root值大于target，target可能在左子树，递归# 4）如果root值小于target，target可能在右子树，递归## 寻找二叉查找树以root为根节点的最小权值def BST_search_min(self,root):if root.left:return self.BST_search_min(root.left)else:return root## 寻找二叉查找树以root为根节点的最大权值def BST_search_max(self,root):if root.right:return self.BST_search_max(root.right)else:return root## 删除def BST_delete(self,root, target):# todo:这里可选# 1）若root值为None,说明二叉树中不存在要删除的值if root.val == None:return# 2）如果root值大于target，target可能在左子树，递归elif root.val > target:root.left = self.BST_delete(root.left, target)# 3）如果root值小于target，target可能在右子树，递归elif root.val < target:root.right = self.BST_delete(root.right, target)# 4）若root值刚好是target，说明已经找到了要删除的结点，进行删除处理操作：if root.val == target:# a) 如果root没有左右子树了，直接删除结点即可if root.left is None and root.right is None:root = None# b)如果root还有左子树，则寻找左子树中的最大值，用于替换root，然后在左子树中删除结点elif root.left is not None:root = root.left# c) 如果root还有右子树，则寻找右子树的最小树，用于替换root，然后在右子树中删除结点elif root.right is not None:root = root.rightreturn root# 遍历二叉查找数，中序遍历def BST_mid_scan(self,root):if root is None:return# 遍历左子树self.BST_mid_scan(root.left)# 遍历根节点print(root.val, end=',')self.BST_mid_scan(root.right)if __name__ == '__main__':li = [5,3,7,4,2,8,6]print('li:',li)BST = BST_operation()print('构建二叉查找树--------------------')root = BST.BST_create(li)BST.BST_mid_scan(root)# 插入print("\n插入1--------------------------")BST.BST_insert(root,1)BST.BST_mid_scan(root)# 删除print("\n删除6----------------------")BST.BST_delete(root,6)BST.BST_mid_scan(root)# 查找print("\n查找--------------------------------")print("在二叉树中查找10：",BST.BST_search(root,10))print("在二叉树中查找5：",BST.BST_search(root,5))

li: [5, 3, 7, 4, 2, 8, 6]
构建二叉查找树--------------------
2,3,4,5,6,7,8,
插入1--------------------------
1,2,3,4,5,6,7,8,
删除6----------------------
1,2,3,4,5,7,8,
查找--------------------------------
在二叉树中查找10： False
在二叉树中查找5： True

参考：

https://blog.csdn.net/ca___0/article/details/111385872

https://blog.csdn.net/u010089444/article/details/70854510

胡凡——算法笔记

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