Add the TypeScript code (Chapter of Tree)

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justin 2 years ago
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@ -0,0 +1,172 @@
/**
* File: binary_search_tree.ts
* Created Time: 2022-12-14
* Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
*/
import { TreeNode } from '../module/TreeNode';
import { printTree } from '../module/PrintUtil';
/* 二叉搜索树 */
let root: TreeNode | null;
function BinarySearchTree(nums: number[]): void {
nums.sort((a, b) => a - b); // 排序数组
root = buildTree(nums, 0, nums.length - 1); // 构建二叉搜索树
}
/* 获取二叉树根结点 */
function getRoot(): TreeNode | null {
return root;
}
/* 构建二叉搜索树 */
function buildTree(nums: number[], i: number, j: number): TreeNode | null {
if (i > j) {
return null;
}
// 将数组中间结点作为根结点
let mid = Math.floor((i + j) / 2);
let root = new TreeNode(nums[mid]);
// 递归建立左子树和右子树
root.left = buildTree(nums, i, mid - 1);
root.right = buildTree(nums, mid + 1, j);
return root;
}
/* 查找结点 */
function search(num: number): TreeNode | null {
let cur = root;
// 循环查找,越过叶结点后跳出
while (cur !== null) {
if (cur.val < num) {
cur = cur.right; // 目标结点在 root 的右子树中
} else if (cur.val > num) {
cur = cur.left; // 目标结点在 root 的左子树中
} else {
break; // 找到目标结点,跳出循环
}
}
// 返回目标结点
return cur;
}
/* 插入结点 */
function insert(num: number): TreeNode | null {
// 若树为空,直接提前返回
if (root === null) {
return null;
}
let cur = root,
pre: TreeNode | null = null;
// 循环查找,越过叶结点后跳出
while (cur !== null) {
if (cur.val === num) {
return null; // 找到重复结点,直接返回
}
pre = cur;
if (cur.val < num) {
cur = cur.right as TreeNode; // 插入位置在 root 的右子树中
} else {
cur = cur.left as TreeNode; // 插入位置在 root 的左子树中
}
}
// 插入结点 val
let node = new TreeNode(num);
if (pre!.val < num) {
pre!.right = node;
} else {
pre!.left = node;
}
return node;
}
/* 删除结点 */
function remove(num: number): TreeNode | null {
// 若树为空,直接提前返回
if (root === null) {
return null;
}
let cur = root,
pre: TreeNode | null = null;
// 循环查找,越过叶结点后跳出
while (cur !== null) {
// 找到待删除结点,跳出循环
if (cur.val === num) {
break;
}
pre = cur;
if (cur.val < num) {
cur = cur.right as TreeNode; // 待删除结点在 root 的右子树中
} else {
cur = cur.left as TreeNode; // 待删除结点在 root 的左子树中
}
}
// 若无待删除结点,则直接返回
if (cur === null) {
return null;
}
// 子结点数量 = 0 or 1
if (cur.left === null || cur.right === null) {
// 当子结点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子结点
let child = cur.left !== null ? cur.left : cur.right;
// 删除结点 cur
if (pre!.left === cur) {
pre!.left = child;
} else {
pre!.right = child;
}
}
// 子结点数量 = 2
else {
// 获取中序遍历中 cur 的下一个结点
let next = min(cur.right);
let tmp = next!.val;
// 递归删除结点 nex
remove(next!.val);
// 将 nex 的值复制给 cur
cur.val = tmp;
}
return cur;
}
/* 获取最小结点 */
function min(root: TreeNode | null): TreeNode | null {
if (root === null) {
return null;
}
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
while (root.left !== null) {
root = root.left;
}
return root;
}
/* Driver Code */
/* 初始化二叉搜索树 */
const nums = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15];
BinarySearchTree(nums);
console.log('\n初始化的二叉树为\n');
printTree(getRoot());
/* 查找结点 */
let node = search(5);
console.log('\n查找到的结点对象为 ' + node + ',结点值 = ' + node!.val);
/* 插入结点 */
node = insert(16);
console.log('\n插入结点 16 后,二叉树为\n');
printTree(getRoot());
/* 删除结点 */
remove(1);
console.log('\n删除结点 1 后,二叉树为\n');
printTree(getRoot());
remove(2);
console.log('\n删除结点 2 后,二叉树为\n');
printTree(getRoot());
remove(4);
console.log('\n删除结点 4 后,二叉树为\n');
printTree(getRoot());
export {};

@ -0,0 +1,35 @@
/**
* File: binary_tree.ts
* Created Time: 2022-12-13
* Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
*/
import { TreeNode } from '../module/TreeNode';
import { printTree } from '../module/PrintUtil';
/* 初始化二叉树 */
// 初始化结点
let n1 = new TreeNode(1),
n2 = new TreeNode(2),
n3 = new TreeNode(3),
n4 = new TreeNode(4),
n5 = new TreeNode(5);
// 构建引用指向(即指针)
n1.left = n2;
n1.right = n3;
n2.left = n4;
n2.right = n5;
console.log('\n初始化二叉树\n');
printTree(n1);
/* 插入与删除结点 */
const P = new TreeNode(0);
// 在 n1 -> n2 中间插入结点 P
n1.left = P;
P.left = n2;
console.log('\n插入结点 P 后\n');
printTree(n1);
// 删除结点 P
n1.left = n2;
console.log('\n删除结点 P 后\n');
printTree(n1);

@ -0,0 +1,39 @@
/**
* File: binary_tree_bfs.ts
* Created Time: 2022-12-14
* Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
*/
import { type TreeNode } from '../module/TreeNode';
import { arrToTree } from '../module/TreeNode';
import { printTree } from '../module/PrintUtil';
/* 层序遍历 */
function hierOrder(root: TreeNode | null): number[] {
// 初始化队列,加入根结点
const queue = [root];
// 初始化一个列表,用于保存遍历序列
const list: number[] = [];
while (queue.length) {
let node = queue.shift() as TreeNode; // 队列出队
list.push(node.val); // 保存结点
if (node.left) {
queue.push(node.left); // 左子结点入队
}
if (node.right) {
queue.push(node.right); // 右子结点入队
}
}
return list;
}
/* Driver Code */
/* 初始化二叉树 */
// 这里借助了一个从数组直接生成二叉树的函数
var root = arrToTree([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, null, null, null, null, null, null, null, null]);
console.log('\n初始化二叉树\n');
printTree(root);
/* 层序遍历 */
const list = hierOrder(root);
console.log('\n层序遍历的结点打印序列 = ' + list);

@ -0,0 +1,67 @@
/**
* File: binary_tree_dfs.ts
* Created Time: 2022-12-14
* Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
*/
import { type TreeNode } from '../module/TreeNode';
import { arrToTree } from '../module/TreeNode';
import { printTree } from '../module/PrintUtil';
// 初始化列表,用于存储遍历序列
const list: number[] = [];
/* 前序遍历 */
function preOrder(root: TreeNode | null): void {
if (root === null) {
return;
}
// 访问优先级:根结点 -> 左子树 -> 右子树
list.push(root.val);
preOrder(root.left);
preOrder(root.right);
}
/* 中序遍历 */
function inOrder(root: TreeNode | null): void {
if (root === null) {
return;
}
// 访问优先级:左子树 -> 根结点 -> 右子树
inOrder(root.left);
list.push(root.val);
inOrder(root.right);
}
/* 后序遍历 */
function postOrder(root: TreeNode | null): void {
if (root === null) {
return;
}
// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根结点
postOrder(root.left);
postOrder(root.right);
list.push(root.val);
}
/* Driver Code */
/* 初始化二叉树 */
// 这里借助了一个从数组直接生成二叉树的函数
const root = arrToTree([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, null, null, null, null, null, null, null, null]);
console.log('\n初始化二叉树\n');
printTree(root);
/* 前序遍历 */
list.length = 0;
preOrder(root);
console.log('\n前序遍历的结点打印序列 = ' + list);
/* 中序遍历 */
list.length = 0;
inOrder(root);
console.log('\n中序遍历的结点打印序列 = ' + list);
/* 后序遍历 */
list.length = 0;
postOrder(root);
console.log('\n后序遍历的结点打印序列 = ' + list);
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