BST的概念,以及查找,插入,删除算法
BST的概念
BST,又叫平衡二叉树,是一种循关键码访问的二叉树,并且要求保持顺序性,即任一节点不小于其左后代,不大于其右后代(注意是后代,不是孩子)。BST的顺序性使得其中序遍历序列一定是单调非降的。
BST的查找算法
BinNodePos(T) BST_Search1(BinNodePos(T)&v,const T& e,BinNodePos(T)hot)
{if(v==null||v->data=e){return v;}//递归基hot=v; //当前非空节点BinNodePos(T)next=(v->data>e)?v->lc:v->rc;//根据当前节点的大小确定下一次搜索的转向return BST_Search1(next,e,hot); //递归查找
}
上述是查找算法的递归实现,接口语义是hot指向被查找到的那个节点的父亲,若在树中没找到该节点,则hot为最后一个试图转向的节点。
BinNodePos(T) BST_Search2(BinNodePos(T)&v,const T& e,BinNodePos(T)hot)
{while(true){if(v->data==e||v==NULL)return v;else if(v->data>e) {hot=v;v=v->lc;}else{hot=v;v=v->rc;}}return v;
}
BST的插入算法
得益于BST查找算法良好的语义接口,BST的插入算法很容易实现。
template<typename T>
BinNodePos(T)BST<T>::insert(const T &e)
{BinNodePos(T) hot;BinNodePos(T) &x=BST_Search(_root,e,hot);if(!x){x=new BinNode<T>(e,hot);_size++;updateHeightAbove(x)}return x;
}
BST的删除
BST的删除有些复杂,分为两种情况:
(1)删除的节点没有左孩子或者是没有右孩子,此时直接把另一个非空的子节点取代删除节点即可。
(2)删除的节点既有左孩子,也有右孩子
为了保证BST的顺序性,此时应该用待删除节点的下一个节点(指中序序列中)取代待删除节点,并且调整节点间的父子关系。
BinNodePos(T) BST_Remove(BinNodePos(T)&x,BinNodePos(T)&hot)
{BinNodePos(T)w=x;BinNodePos(T)succ=null;if(!x->HasLChild)succ=w->rc;else if(!x->HasRChild)succ=w->lc;else{BinNOdePos(T)pc=w->rc;while(true)//迭代找到待删除节点的下一个节点{if(pc==null){succ=pc->parent;}pc=pc->lc;}}swap(w->data,succ->data);//交换待删除节点和下一个节点的数据;if(succ->parent==w)//如果待删除节点是下一个节点的父亲(当待删除节点的右子节点没有左子时){w->rc=succ->rc;}else//非第一种情况{succ->parent->lc=succ->rc;//succ->rc->parent=succ->parent;}hot=w->parent;//hot为待删除节点之父if(succ)succ->parent=hot;Release(x);Rease(x->data);return succ;
}
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