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每个节点最多两个子节点,其中左边节点的值小于该节点的值,右边节点的值大于该节点的值。为了简便起见,该二叉树装入的数据为整数,且不允许有重复的关键字值。
编程中为了简便,采用了递归算法,运算时会带来额外的开销,如果能将相应的算法替换为迭代,则更为有效。删除的算法相应复杂一些,但也可以承受。
API
add:将数加入树
remove:从树中删除指定的节点
contains:树中是否包含指定的数
ordinal:从小到大遍历打印数(测试只用)
max:查找最大值
min:查找最小值
其中Node类是辅助类,为了简单没有写标准的 get,set方法。
因为该树没有自我保持平衡的能力,因此对于随机插入的数据,效果较好,对于有局部生降序特征的插入序列,则会失去平衡,极端状况下,树退化成链表。关于平衡树请参见(Tree2-3-4
,红黑树
,Tree-2-3
)
Tree的main函数仅为测试之用。
class Node { private int value; private Node left; private Node right; Node(int value) { this.value = value; } int value() { return value; } void left(Node left) { this.left = left; } void right(Node right) { this.right = right; } Node left() { return left; } Node right() { return right; } } class Tree { private Node root; void add(int value) { Node node = new Node(value); if(root == null) root = node; else add(root,node); } private void add(Node current, Node node) { if(node.value() < current.value()) { if(current.left() == null) current.left(node); else add(current.left(), node); } else if(node.value() > current.value()) { if(current.right() == null) current.right(node); else add(current.right(), node); } } boolean contains(int value) { if(root == null) return false; else return contains(root,value); } private boolean contains(Node current, int value) { if(current == null) return false; if(current.value() == value) return true; if(value < current.value()) return contains(current.left(),value); else return contains(current.right(),value); } void remove(int value) { remove(null,root,value); } private void remove(Node parent, Node current, int value) { if(current == null) return; if(current.value() == value) { Node node; if(current.left() == null && current.right() == null) node = null; else if (current.left() != null && current.right() == null) node = current.left(); else if (current.right() != null && current.left() == null) node = current.right(); else { node = removeMin(current,current.right()); node.left(current.left()); node.right(current.right()); } if(parent == null) root = node; else if(parent.left() == current) parent.left(node); else parent.right(node); } else if(value < current.value()) remove(current,current.left(),value); else remove(current,current.right(),value); } private Node removeMin(Node parent, Node current) { if(current.left() != null) return removeMin(current,current.left()); else { if(parent.left() == current) parent.left(current.right()); else parent.right(current.right()); return current; } } int max() { if(root == null) return -1; else return max(root); } private int max(Node current) { if(current.right() == null) return current.value(); else return max(current.right()); } int min() { if(root == null) return -1; else return min(root); } private int min(Node current) { if(current.left() == null) return current.value(); else return min(current.left()); } void ordinal() { if (root == null) return; else ordinal(root); } void ordinal(Node current) { if(current.left() != null) ordinal(current.left()); System.out.println(current.value() + " "); if(current.right() != null) ordinal(current.right()); } public static void main(String[] args) { Tree t = new Tree(); t.add(50); t.add(6); t.add(29); t.add(100); t.add(34); t.add(45); t.add(4); t.add(68); t.ordinal(); System.out.println(t.contains(34)); assert t.contains(34); assert t.contains(6); assert !t.contains(110); assert t.max() == 100; assert t.min() == 4; t.remove(50); t.remove(45); t.remove(6); t.ordinal(); } }
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