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@ -8,138 +8,132 @@ const { TreeNode } = require('../modules/TreeNode');
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const { printTree } = require('../modules/PrintUtil');
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/* 二叉搜索树 */
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let root;
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function BinarySearchTree(nums) {
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|
nums.sort((a, b) => {
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|
return a - b;
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}); // 排序数组
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root = buildTree(nums, 0, nums.length - 1); // 构建二叉搜索树
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}
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/* 获取二叉树根节点 */
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function getRoot() {
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|
return root;
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|
}
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/* 构建二叉搜索树 */
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function buildTree(nums, i, j) {
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|
|
|
if (i > j) return null;
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|
// 将数组中间节点作为根节点
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let mid = Math.floor((i + j) / 2);
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let root = new TreeNode(nums[mid]);
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|
// 递归建立左子树和右子树
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root.left = buildTree(nums, i, mid - 1);
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root.right = buildTree(nums, mid + 1, j);
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|
|
return root;
|
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|
}
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|
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|
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|
/* 查找节点 */
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|
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|
function search(num) {
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|
|
|
|
let cur = root;
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|
|
|
|
// 循环查找，越过叶节点后跳出
|
|
|
|
|
while (cur !== null) {
|
|
|
|
|
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
|
|
|
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
|
|
|
|
// 目标节点在 cur 的左子树中
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|
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|
|
else if (cur.val > num) cur = cur.left;
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|
|
|
// 找到目标节点，跳出循环
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|
|
|
else break;
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|
class BinarySearchTree {
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/* 构造方法 */
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|
|
constructor() {
|
|
|
|
|
// 初始化空树
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|
this.root = null;
|
|
|
|
|
}
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// 返回目标节点
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|
return cur;
|
|
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|
|
}
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|
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|
|
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|
/* 插入节点 */
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|
function insert(num) {
|
|
|
|
|
// 若树为空，直接提前返回
|
|
|
|
|
if (root === null) return;
|
|
|
|
|
let cur = root,
|
|
|
|
|
pre = null;
|
|
|
|
|
// 循环查找，越过叶节点后跳出
|
|
|
|
|
while (cur !== null) {
|
|
|
|
|
// 找到重复节点，直接返回
|
|
|
|
|
if (cur.val === num) return;
|
|
|
|
|
pre = cur;
|
|
|
|
|
// 插入位置在 cur 的右子树中
|
|
|
|
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
|
|
|
|
// 插入位置在 cur 的左子树中
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|
|
|
|
else cur = cur.left;
|
|
|
|
|
/* 获取二叉树根节点 */
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|
|
|
getRoot() {
|
|
|
|
|
return this.root;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
// 插入节点
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|
|
let node = new TreeNode(num);
|
|
|
|
|
if (pre.val < num) pre.right = node;
|
|
|
|
|
else pre.left = node;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/* 删除节点 */
|
|
|
|
|
function remove(num) {
|
|
|
|
|
// 若树为空，直接提前返回
|
|
|
|
|
if (root === null) return;
|
|
|
|
|
let cur = root,
|
|
|
|
|
pre = null;
|
|
|
|
|
// 循环查找，越过叶节点后跳出
|
|
|
|
|
while (cur !== null) {
|
|
|
|
|
// 找到待删除节点，跳出循环
|
|
|
|
|
if (cur.val === num) break;
|
|
|
|
|
pre = cur;
|
|
|
|
|
// 待删除节点在 cur 的右子树中
|
|
|
|
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
|
|
|
|
// 待删除节点在 cur 的左子树中
|
|
|
|
|
else cur = cur.left;
|
|
|
|
|
/* 查找节点 */
|
|
|
|
|
search(num) {
|
|
|
|
|
let cur = this.root;
|
|
|
|
|
// 循环查找，越过叶节点后跳出
|
|
|
|
|
while (cur !== null) {
|
|
|
|
|
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
|
|
|
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
|
|
|
|
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
|
|
|
|
else if (cur.val > num) cur = cur.left;
|
|
|
|
|
// 找到目标节点，跳出循环
|
|
|
|
|
else break;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
// 返回目标节点
|
|
|
|
|
return cur;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
// 若无待删除节点，则直接返回
|
|
|
|
|
if (cur === null) return;
|
|
|
|
|
// 子节点数量 = 0 or 1
|
|
|
|
|
if (cur.left === null || cur.right === null) {
|
|
|
|
|
// 当子节点数量 = 0 / 1 时， child = null / 该子节点
|
|
|
|
|
let child = cur.left !== null ? cur.left : cur.right;
|
|
|
|
|
// 删除节点 cur
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|
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|
if (cur != root) {
|
|
|
|
|
if (pre.left === cur) pre.left = child;
|
|
|
|
|
else pre.right = child;
|
|
|
|
|
} else {
|
|
|
|
|
// 若删除节点为根节点，则重新指定根节点
|
|
|
|
|
root = child;
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/* 插入节点 */
|
|
|
|
|
insert(num) {
|
|
|
|
|
// 若树为空，则初始化根节点
|
|
|
|
|
if (this.root === null) {
|
|
|
|
|
this.root = new TreeNode(num);
|
|
|
|
|
return;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
let cur = this.root,
|
|
|
|
|
pre = null;
|
|
|
|
|
// 循环查找，越过叶节点后跳出
|
|
|
|
|
while (cur !== null) {
|
|
|
|
|
// 找到重复节点，直接返回
|
|
|
|
|
if (cur.val === num) return;
|
|
|
|
|
pre = cur;
|
|
|
|
|
// 插入位置在 cur 的右子树中
|
|
|
|
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
|
|
|
|
// 插入位置在 cur 的左子树中
|
|
|
|
|
else cur = cur.left;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
// 插入节点
|
|
|
|
|
let node = new TreeNode(num);
|
|
|
|
|
if (pre.val < num) pre.right = node;
|
|
|
|
|
else pre.left = node;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
// 子节点数量 = 2
|
|
|
|
|
else {
|
|
|
|
|
// 获取中序遍历中 cur 的下一个节点
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|
let tmp = cur.right;
|
|
|
|
|
while (tmp.left !== null) {
|
|
|
|
|
tmp = tmp.left;
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/* 删除节点 */
|
|
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|
|
remove(num) {
|
|
|
|
|
// 若树为空，直接提前返回
|
|
|
|
|
if (this.root === null) return;
|
|
|
|
|
let cur = this.root,
|
|
|
|
|
pre = null;
|
|
|
|
|
// 循环查找，越过叶节点后跳出
|
|
|
|
|
while (cur !== null) {
|
|
|
|
|
// 找到待删除节点，跳出循环
|
|
|
|
|
if (cur.val === num) break;
|
|
|
|
|
pre = cur;
|
|
|
|
|
// 待删除节点在 cur 的右子树中
|
|
|
|
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
|
|
|
|
// 待删除节点在 cur 的左子树中
|
|
|
|
|
else cur = cur.left;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
// 若无待删除节点，则直接返回
|
|
|
|
|
if (cur === null) return;
|
|
|
|
|
// 子节点数量 = 0 or 1
|
|
|
|
|
if (cur.left === null || cur.right === null) {
|
|
|
|
|
// 当子节点数量 = 0 / 1 时， child = null / 该子节点
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|
|
|
|
let child = cur.left !== null ? cur.left : cur.right;
|
|
|
|
|
// 删除节点 cur
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|
if (cur !== this.root) {
|
|
|
|
|
if (pre.left === cur) pre.left = child;
|
|
|
|
|
else pre.right = child;
|
|
|
|
|
} else {
|
|
|
|
|
// 若删除节点为根节点，则重新指定根节点
|
|
|
|
|
this.root = child;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
// 子节点数量 = 2
|
|
|
|
|
else {
|
|
|
|
|
// 获取中序遍历中 cur 的下一个节点
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|
|
|
let tmp = cur.right;
|
|
|
|
|
while (tmp.left !== null) {
|
|
|
|
|
tmp = tmp.left;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
// 递归删除节点 tmp
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|
|
this.remove(tmp.val);
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|
|
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|
// 用 tmp 覆盖 cur
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|
cur.val = tmp.val;
|
|
|
|
|
}
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|
|
|
|
// 递归删除节点 tmp
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|
|
|
remove(tmp.val);
|
|
|
|
|
// 用 tmp 覆盖 cur
|
|
|
|
|
cur.val = tmp.val;
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/* Driver Code */
|
|
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|
|
/* 初始化二叉搜索树 */
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|
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|
const nums = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15];
|
|
|
|
|
BinarySearchTree(nums);
|
|
|
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const bst = new BinarySearchTree();
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|
|
|
|
// 请注意，不同的插入顺序会生成不同的二叉树，该序列可以生成一个完美二叉树
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|
|
|
|
const nums = [8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15];
|
|
|
|
|
for (const num of nums) {
|
|
|
|
|
bst.insert(num);
|
|
|
|
|
}
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|
|
|
|
console.log('\n初始化的二叉树为\n');
|
|
|
|
|
printTree(getRoot());
|
|
|
|
|
printTree(bst.getRoot());
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/* 查找节点 */
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|
|
let node = search(7);
|
|
|
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|
let node = bst.search(7);
|
|
|
|
|
console.log('\n查找到的节点对象为 ' + node + '，节点值 = ' + node.val);
|
|
|
|
|
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|
/* 插入节点 */
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|
|
|
insert(16);
|
|
|
|
|
bst.insert(16);
|
|
|
|
|
console.log('\n插入节点 16 后，二叉树为\n');
|
|
|
|
|
printTree(getRoot());
|
|
|
|
|
printTree(bst.getRoot());
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/* 删除节点 */
|
|
|
|
|
remove(1);
|
|
|
|
|
bst.remove(1);
|
|
|
|
|
console.log('\n删除节点 1 后，二叉树为\n');
|
|
|
|
|
printTree(getRoot());
|
|
|
|
|
remove(2);
|
|
|
|
|
printTree(bst.getRoot());
|
|
|
|
|
bst.remove(2);
|
|
|
|
|
console.log('\n删除节点 2 后，二叉树为\n');
|
|
|
|
|
printTree(getRoot());
|
|
|
|
|
remove(4);
|
|
|
|
|
printTree(bst.getRoot());
|
|
|
|
|
bst.remove(4);
|
|
|
|
|
console.log('\n删除节点 4 后，二叉树为\n');
|
|
|
|
|
printTree(getRoot());
|
|
|
|
|
printTree(bst.getRoot());
|
|
|
|
|
|
krahets
1 year ago