Java实现二分搜索树的示例代码


Posted in Java/Android onMarch 17, 2022

1.概念

a.是个二叉树(每个节点最多有两个子节点)

b.对于这棵树中的节点的节点值

左子树中的所有节点值 < 根节点 < 右子树的所有节点值

二分搜索树中一般不考虑值相等的情况(元素不重复)JDK中的搜索树就不存在相同的值(TreeMap-key)

Java实现二分搜索树的示例代码

最大特点:也是判断是否是搜索树的方法

对该树进行中序遍历,就可以得到一个升序集合0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

在一个有序区间上进行二分查找的时间复杂度? logn不断将集合/2/2 / 2 ==1为止logN

logN =》联想到"树"

2.重点操作

Java实现二分搜索树的示例代码

当删除58时,此节点左右子树都不为空

Hibbard Deletion 1962

在BST中删除一个左右子树都存在的节点

找到当前以58为根节点的前驱或者后继节点作为删除后的新节点

前驱:在以58为根的BST中最后一个小于58的节点->53

后继:在以58为根的BST中第一个大于58的节点->59

当我们使用后继节点时,先连removeMin(root.right),在连root.left

TreeNode successor = findMin(root.right);
successor.right = removeMin(root.right);
successor.left = root.left;

3.完整代码

import java.util.NoSuchElementException;
 
/**
 * 基于整型的
 * 普通的二分搜索树
 */
public class BST {
 
    private class TreeNode{
        private int val;
        private TreeNode left;
        private TreeNode right;
 
        public TreeNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
 
    private int size;
    private TreeNode root;
 
    /**
     * 向以root为根的BST中插入一个新的结点val
     * @param val
     */
    public void add(int val){
        root = add(root,val);
    }
 
    private TreeNode add(TreeNode root, int val) {
        if(root == null){
            //创建一个新节点
            TreeNode newNode = new TreeNode(val);
            size++;
            return newNode;
        }
        //左子树插入
        if(val < root.val){
            root.left = add(root.left,val);
        }
        //右子树插入
        if(val > root.val){
            root.right = add(root.right,val);
        }
        return root;
    }
 
    /**
     * 判断当前以root为根的BST中是否包含了val
     * @param val
     * @return
     */
    public boolean contains(int val){
        return contains(root,val);
    }
 
    private boolean contains(TreeNode root, int val) {
        if(root == null){
            return false;
        }
        if(val == root.val){
            //找到了
            return true;
        }else if(val < root.val){
            //递归左子树查找
            return contains(root.left,val);
        }else{
            //递归右子树查找
            return contains(root.right,val);
        }
    }
 
    /**
     * 找到最小值
     * @return
     */
    public int findMin(){
        //判空
        if(root == null){
            //抛出一个空指针异常
            throw new NoSuchElementException("root is empty! cannot find min");
        }
        TreeNode minNode = findMin(root);
        return minNode.val;
    }
 
    private TreeNode findMin(TreeNode root) {
        //当此节点左子树为空,说明此节点是最小值
        if(root.left == null){
            return root;
        }
        //递归访问左子树
        return findMin(root.left);
    }
 
    /**
     * 找到最大值
     * @return
     */
    public int findMax(){
        //判空
        if(root == null){
            throw new NoSuchElementException("root is empty! cannot find max");
        }
        TreeNode maxNode = findMax(root);
        return maxNode.val;
    }
 
    private TreeNode findMax(TreeNode root) {
        //当此节点右子树为空,说明此节点是最大值
        if(root.right == null){
            return root;
        }
        //递归访问右子树
        return findMax(root.right);
    }
 
    /**
     * 在当前BST中删除最小值节点,返回删除的最小值
     * @return
     */
    public int removeMin(){
        int min =findMin();
        root = removeMin(root);
        return min;
    }
 
    private TreeNode removeMin(TreeNode root) {
        if(root.left == null){
            TreeNode right = root.right;
            //找到最小值,删除节点
            root = root.left = null;
            size--;
            return right;
        }
        root.left = removeMin(root.left);
        return root;
    }
 
    /**
     * 在当前BST中删除最大值节点,返回删除的最大值
     * @return
     */
    public int removeMax(){
        int max = findMax();
        root = removeMax(root);
        return max;
    }
 
    //在当前以root为根的BST中删除最小值所在的节点,返回删除后的树根
    private TreeNode removeMax(TreeNode root) {
        if(root.right == null){
            TreeNode right = root.right;
            //找到最大值,删除节点
            root = root.right = null;
            size--;
            return right;
        }
        root.right = findMax(root.right);
        return root;
    }
 
    /**
     * 在当前以root为根节点的BST中删除值为val的节点
     * 返回删除后的新的根节点
     * @return
     */
    public void removeValue(int value){
        root = removeValue(root,value);
    }
 
    private TreeNode removeValue(TreeNode root, int value) {
        if(root == null){
            throw new NoSuchElementException("root is empty! cannot find remove");
        }else if(value < root.val){
            root.left = removeValue(root.left,value);
            return root;
        }else if(value > root.val){
            root.right = removeValue(root.right,value);
            return root;
        }else {
            //此时value == root.value
            if(root.left == null){
                //删除最小数
                TreeNode right = root.right;
                root = root.right = null;
                size--;
                return right;
            }
            if(root.right == null){
                //删除最大数
                TreeNode left = root.left;
                root = root.left =null;
                size--;
                return left;
            }
            //找到当前该删除节点的前驱或者后继节点作为删除后的新节点
            //当我们使用后继节点时,先连removeMin(root.right),在连root.left
            TreeNode successor = findMin(root.right);
            successor.right = removeMin(root.right);
            successor.left = root.left;
            return successor;
        }
    }
 
 
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        generateBSTString(root,0,sb);
        return sb.toString();
    }
 
    //直观打印,可以看到树的深度
    private void generateBSTString(TreeNode root, int height, StringBuilder sb) {
        if(root == null){
            sb.append(generateHeightString(height)).append("NULL\n");
            return;
        }
        sb.append(generateHeightString(height)).append(root.val).append("\n");
        generateBSTString(root.left,height+1,sb);
        generateBSTString(root.right,height+1,sb);
    }
 
    private String generateHeightString(int height) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < height; i++) {
            sb.append("--");
        }
        return sb.toString();
    }
}

到此这篇关于Java实现二分搜索树的示例代码的文章就介绍到这了,更多相关Java二分搜索树内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木!

Java/Android 相关文章推荐
源码解读Spring-Integration执行过程
Jun 11 Java/Android
Java多条件判断场景中规则执行器的设计
Jun 26 Java/Android
浅谈Java父子类加载顺序
Aug 04 Java/Android
Java SSM配置文件案例详解
Aug 30 Java/Android
Spring中的使用@Async异步调用方法
Nov 01 Java/Android
Java中API的使用方法详情
Apr 06 Java/Android
Java 数组的使用
May 11 Java/Android
多线程Spring通过@Scheduled实现定时任务
May 25 Java/Android
Spring JPA 增加字段执行异常问题及解决
Jun 10 Java/Android
Android开发手册TextInputLayout样式使用示例
Jun 10 Java/Android
SpringBoot项目部署到阿里云服务器的实现步骤
Jun 28 Java/Android
Spring boot实现上传文件到本地服务器
Aug 14 Java/Android
使用HttpSessionListener监听器实战
Mar 17 #Java/Android
spring cloud eureka 服务启动失败的原因分析及解决方法
Mar 17 #Java/Android
Java基于Dijkstra算法实现校园导游程序
Java中的随机数Random
Mar 17 #Java/Android
SpringBoot中HttpSessionListener的简单使用方式
Mar 17 #Java/Android
SpringBoot+Redis实现布隆过滤器的示例代码
Mar 17 #Java/Android
Java9新特性对HTTP2协议支持与非阻塞HTTP API
You might like
gd库图片下载类实现下载网页所有图片的php代码
2012/08/20 PHP
简单谈谈php中ob_flush和flush的区别
2014/11/27 PHP
PHP内核探索之解释器的执行过程
2015/12/22 PHP
PHP使用PDO操作数据库的乱码问题解决方法
2016/04/08 PHP
详解在YII2框架中使用UEditor编辑器发布文章
2018/11/02 PHP
javascript一些不错的函数脚本代码
2008/09/10 Javascript
Jquery选择器 $实现原理
2009/12/02 Javascript
我的Node.js学习之路(一)
2014/07/06 Javascript
javascript精确统计网站访问量实例代码
2015/12/19 Javascript
更靠谱的H5横竖屏检测方法(js代码)
2016/09/13 Javascript
详解JS-- 浮点数运算处理
2016/11/28 Javascript
JavaScript定时器制作弹窗小广告
2017/02/05 Javascript
3分钟快速搭建nodejs本地服务器方法运行测试html/js
2017/04/01 NodeJs
vue axios请求超时的正确处理方法
2018/04/02 Javascript
vue完成项目后,打包成静态文件的方法
2018/09/03 Javascript
vue3.0 CLI - 2.4 - 新组件 Forms.vue 中学习表单
2018/09/14 Javascript
微信小程序自定义弹窗实现详解(可通用)
2019/07/04 Javascript
Vue 自定义指令实现一键 Copy功能
2019/09/16 Javascript
原生JS实现记忆翻牌游戏
2020/07/31 Javascript
Vue自定义全局弹窗组件操作
2020/08/11 Javascript
python基于右递归解决八皇后问题的方法
2015/05/25 Python
Python的自动化部署模块Fabric的安装及使用指南
2016/01/19 Python
Python内置模块ConfigParser实现配置读写功能的方法
2018/02/12 Python
python 给DataFrame增加index行名和columns列名的实现方法
2018/06/08 Python
Anaconda 离线安装 python 包的操作方法
2018/06/11 Python
用Pelican搭建一个极简静态博客系统过程解析
2019/08/22 Python
利用python实现周期财务统计可视化
2019/08/25 Python
Python之Django自动实现html代码(下拉框,数据选择)
2020/03/13 Python
python 基于PYMYSQL使用MYSQL数据库
2020/12/24 Python
工作室成员个人发展规划范文
2014/01/24 职场文书
优秀教师先进个人事迹材料
2014/08/31 职场文书
公司法人授权委托书范本
2014/09/12 职场文书
2014年妇委会工作总结
2014/12/10 职场文书
保护环境建议书作文400字
2015/09/14 职场文书
2016年小学生迎国庆广播稿
2015/12/18 职场文书
SQL试题 使用窗口函数选出连续3天登录的用户
2022/04/24 Oracle