二叉排序树的增删改查（java版）

文章目录

[1. 基本节点](#1. 基本节点)
[2. 二叉排序树](#2. 二叉排序树)
- [2.1 增加节点](#2.1 增加节点)
- [2.2 查找（就是遍历）就一起写了吧](#2.2 查找（就是遍历）就一起写了吧)
- [2.3 广度优先遍历](#2.3 广度优先遍历)
- [2.4 删除（这个有点意思）](#2.4 删除（这个有点意思）)
- [2.5 测试样例](#2.5 测试样例)

最后的删除，目前我测试的是正确的

1. 基本节点

TreeNode:

java 复制代码

class TreeNode{
    private int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    public void setLeft(TreeNode left){
        this.left = left;
    }
    public void setRight(TreeNode right){
        this.right = right;
    }
    TreeNode(){

    }
    TreeNode(int val){
        this.val = val;
    }
    public int getVal(){
        return this.val;
    }
    public String toStringNode(){
        String ans = "[ val = " + this.val;
        if(this.left != null){
            ans += "->left = " + this.left.toStringNode();
        }
        if(this.right != null){
            ans += "->right = " + this.right.toStringNode() + "]";
        }
        return ans;
    }
    public void setVal(int val){
        this.val = val;
    }
}

2. 二叉排序树

java 复制代码

class BinaryTree{
    public TreeNode root;
}

里面写一些方法吧！！！

2.1 增加节点

其实就是插入：

java 复制代码

public void insert(int val){
        TreeNode newNode = new TreeNode(val);
        if(root == null){
            root = newNode;
            return;
        }
        TreeNode curNode = root;
        TreeNode preNode;
        while(true){
            preNode = curNode;
            if(newNode.getVal() > curNode.getVal()){
                curNode = curNode.right;
                if(curNode == null){
                    preNode.setRight(newNode);
                    return;
                }
            }else{
                curNode = curNode.left;
                if(curNode == null){
                    preNode.setLeft(newNode);
                    return;
                }
            }
        }
    }

2.2 查找（就是遍历）就一起写了吧

跟修改一样

java 复制代码

public void inOrder(TreeNode root){
        if(root == null)
            return;
        inOrder(root.left);
        System.out.print(root.getVal() + " ");
        inOrder(root.right);
    }
    public void preOrder(TreeNode root){
        if(root == null)
            return;
        System.out.print(root.getVal() + " ");
        preOrder(root.left);
        preOrder(root.right);
    }
    public void HOrder(TreeNode root){
        if(root == null)
            return;
        HOrder(root.left);
        HOrder(root.right);
        System.out.print(root.getVal() + " ");
    }

2.3 广度优先遍历

利用队列

java 复制代码

// 广度优先搜索
    void BFS(){
        if(this.root == null){
            System.out.println("BFS: null");
            return;
        }
        System.out.print("BFS: ");
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(this.root);
        while(!queue.isEmpty()){
            TreeNode cur = queue.poll();
            System.out.print(cur.getVal() + " ");
            if(cur.left != null)
                queue.add(cur.left);
            if(cur.right != null)
                queue.add(cur.right);
        }
    }

2.4 删除（这个有点意思）

分了六类情况：

目标节点是叶子节点（直接删了）
目标节点只有一个孩子（直接连接上）
目标节点有俩孩子
- 左孩子没有右孩子（把目标右子树连在左孩子的右孩子上，然后目标父亲那条指向左孩子）
- 右孩子没有左孩子（把目标左子树连在右孩子的左孩子上，然后目标父亲那条指向右孩子）
- 最坏情况了，找目标节点的左孩子最右或者左孩子最左（交换值，删了那个被交换的孩子）

java 复制代码

// 删除节点
    // 获取最左最右节点
    public TreeNode getLR(TreeNode root){
        if(root == null || (root.left == null && root.right == null))
            return null;
        TreeNode ans;
        if(root.left != null){
            if(root.left.right == null)
                return root.left;
            ans = root.left.right;
            while(ans.right != null){
                ans = ans.right;
            }
            // System.out.println("获取最右");
            return ans;
        }
        if(root.right != null){
            if(root.right.left == null)
                return root.right;
            ans = root.right.left;
            while(ans.left != null){
                ans = ans.left;
            }
            // System.out.println("获取最左");
            return ans;
        }
        return null;
    }
    // 获取父节点
    public TreeNode getParent(TreeNode root, int val){
        if(root == null || (root.left == null && root.right == null) || root.getVal() == val)
            return null;
        // 左孩子不等
        if(root.getVal() > val){
            if(root.left != null){
                if(root.left.getVal() == val)
                    return root;
                else
                    return getParent(root.left, val);
            }else
                return null;
        }else{
            if(root.right != null){
                if(root.right.getVal() == val)
                    return root;
                else
                    return getParent(root.right, val);
            }else
                return null;
        }
    }
    public void delNode(int val){
        TreeNode parent = new TreeNode(Integer.MAX_VALUE);
        parent.left = root;
        delNode(val, parent, null);
        this.root = parent.left;
    }
    public void delNode(int val, TreeNode root, TreeNode parent){
        if(root == null)
            return;
        if(root.getVal() < val){
            delNode(val, root.right, root);
        }else if(root.getVal() > val){
            delNode(val, root.left, root);
        }else{  // 相等
            if(root.left != null && root.right == null){    // 没有左孩子
                if(parent.left == root){
                    parent.left = root.left;
                }else{
                    parent.right = root.left;
                }
            }else if(root.left == null && root.right != null){  // 没有右孩子
                if(parent.left == root){
                    parent.left = root.right;
                }else{
                    parent.right = root.right;
                }
            }else if(root.left == null && root.right == null){  // 都是null
                if(parent.left == root){
                    parent.left = null;
                }else{
                    parent.right = null;
                } 
            }else{ // 进行交换
                if(root.left.right == null){
                    root.left.right = root.right;
                    if(parent.left == root){
                        parent.left = root.left;
                    }else{
                        parent.right = root.left;
                    }
                }else if(root.right.left == null){
                    root.right.left = root.left;
                    if(parent.left == root){
                        parent.left = root.left;
                    }else{
                        parent.right = root.left;
                    }
                }else{
                    TreeNode cur = getLR(root); // 获取最左最右节点
                // 删除那个节点
                TreeNode curParent = getParent(root, cur.getVal()); // 获取父节点
                if(curParent.getVal() > cur.getVal())
                    curParent.left = null;
                else{
                    curParent.right = null;
                }
                root.setVal(cur.getVal());  // 设置值
                }
            }
        }
    }

2.5 测试样例

java 复制代码

public class Test2{
    public static void main(String[] args) {
        TreeNode node1 = new TreeNode(1);
        TreeNode node2 = new TreeNode(2);
        TreeNode node3 = new TreeNode(3);
        TreeNode node4 = new TreeNode(4);
        TreeNode node5 = new TreeNode(5);
        TreeNode node6 = new TreeNode(6);
        // 进行构建
        node1.setRight(node2);
        node1.setLeft(node3);
        node3.setLeft(node4);
        node4.setLeft(node5);
        node4.setRight(node6);
        // System.out.println(node1.toStringNode());
        BinaryTree b = new BinaryTree();
        b.insert(5);
        b.insert(7);
        b.insert(4);
        b.insert(2);
        b.insert(0);
        b.insert(3);
        b.insert(8);
        b.insert(6);
        b.insert(1);
        // System.out.println(b.root.toStringNode());
        // System.out.println(b.getParent(b.root, 3).getVal());
        for(int i = 8; i >= 0; i--){
            System.out.println("删除了：" + i);
            b.delNode(i);
            b.BFS();
            System.out.println();
        }
        
        // // 中序
        // System.out.println("中序：");
        // // 先序
        // System.out.println();
        // System.out.println("先序：");
        // b.preOrder(b.root);
        // // 后序
        // System.out.println();
        // System.out.println("后序：");
        // b.HOrder(b.root);
        // // 深度
        System.out.println();
        b.BFS();
    }
}