九、二叉排序数

1、二叉排序数介绍

 

 回到最初的需求，既然我们已经有了数组和链表这两种数据结构，为什么还需要树这种结构呢？

 

 二叉树的删除，比较复杂

 

 代码实现：

package com.sorttree;

public class BinarySortTreeDemo {

}

//定义二叉树类
class BinarySortTree {
    private Node root;

    public void setRoot(Node root) {
        this.root = root;
    }

    //添加节点的方法
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node;
        } else {
            root.add(node);
        }
    }

    //查找目标值的节点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找目标值的父节点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    //前序遍历
    public void preOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.postOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }

    //后序遍历
    public void postOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.postOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历");
        }
    }

    //删除节点,比较复杂
    public void delNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            //找到要删除的节点，targetNode
            Node targetNode = search(value);
            if (targetNode == null) {
                //没有找到该节点
                return;
            }
            //如果发现这个二叉树只有一个节点，即根节点root
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }
            //找到目标值的父节点
            Node parentNode = searchParent(value);
            //1.如果要删除的节点是叶子节点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                //这个时候要判断该节点是左子节点还是右子节点
                if (parentNode.left != null && parentNode.left.value == value) {
                    parentNode.left = null;
                } else if (parentNode.right != null && parentNode.right.value == value) {
                    parentNode.right = null;
                }
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {
                //这一步是删除有两颗子树的节点
                int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = minVal;
            } else {  //删除只有一颗子树的节点
                if (targetNode.left != null) {//要删除的节点有左子节点
                    if (parentNode != null) {
                        if (parentNode.left.value == value) {
                            parentNode.left = targetNode.left;
                        } else {
                            parentNode.right = targetNode.left;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.left;
                    }
                } else {//要删除的节点有右子节点
                    if (parentNode != null) {
                        if (parentNode.left.value == value) {
                            parentNode.left = targetNode.right;
                        } else {
                            parentNode.right = targetNode.right;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.right;
                    }
                }
            }

        }
    }

    //以当前node节点为传入的根节点，寻找返回该范围内的最小节点的值,并删除之
    //假象当前的树都是升序树
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }


}

class Node {
    public int value;
    public Node left;
    public Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }

    //二叉排序树和普通二叉树的最大不同，在于添加数据的时候就将数据有序了，也是核心
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        if (this.value > node.value) {
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                this.left.add(node);
            }
        } else {
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                this.right.add(node);
            }
        }
    }

    //前序遍历
    public void preOrder() {
        System.out.println(this);
        if (this.left != null) {
            this.left.preOrder();
        }
        if (this.right != null) {
            this.right.preOrder();
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    //后序遍历
    public void postOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.postOrder();
        }
        if (this.right != null) {
            this.right.postOrder();
        }
        System.out.println(this);
    }

    //查找目标值的节点
    public Node search(int value) {
        if (this.value == value) {
            return this;
        } else if (this.value > value) {
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.search(value);
        } else {
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }

    //查找目标值的父节点
    public Node searchParent(int value) {
        if ((this.left != null && this.left.value == value) ||
                (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            if (this.value > value && this.left != null) {
                return this.left.search(value);
            } else if (this.value < value && this.right != null) {
                return this.right.search(value);
            } else {
                return null;
            }
        }
    }

}