Question

二叉搜索树的算法实现

Answer 1

1 二叉排序树的查找算法
2 在二叉排序树插入结点的算法
3 在二叉排序树删除结点的算法
4 二叉排序树性能分析 在二叉排序树b中查找x的过程为：
若b是空树，则搜索失败，否则：
若x等于b的根结点的数据域之值，则查找成功；否则：
若x小于b的根结点的数据域之值，则搜索左子树；否则：
查找右子树。
Status SearchBST(BiTree T, KeyType key, BiTree f, BiTree &*p){
//在根指针T所指二叉排序树中递归地查找其关键字等于key的数据元素，若查找成功，
//则指针p指向该数据元素结点，并返回TRUE，否则指针指向查找路径上访问的最后
//一个结点并返回FALSE，指针f指向T的双亲，其初始调用值为NULL
if(!T){ p=f; return FALSE;} //查找不成功
else if EQ(key, T->data.key) {P=T; return TRUE;} //查找成功
else if LT(key,T->data.key)
return SearchBST(T->lchild, key, T, p); //在左子树中继续查找
else return SearchBST(T->rchild, key, T, p); //在右子树中继续查找
pascal语言实现
type
Link = ^tree;
Tree = record
D :longint;
Left :link;
Right :link;
End;
function search(n :longint;t :link):boolean;
Begin
If t^.d < n then begin
If t^.right = nil then exit(false) else exit(search(n,t^.right));
End;
If t^.d > n then begin
If t^.left = nil then exit(false) else exit(search(n,t^.left));
End;
Exit(true);
End; 向一个二叉排序树b中插入一个结点s的算法，过程为：
若b是空树，则将s所指结点作为根结点插入，否则：
若s->data等于b的根结点的数据域之值，则返回，否则：
若s->data小于b的根结点的数据域之值，则把s所指结点插入到左子树中，否则：
把s所指结点插入到右子树中。
/*当二叉排序树T中不存在关键字等于e.key的数据元素时，插入e并返回TRUE，否则返回FALSE*/
Status InsertBST(BiTree &T, ElemType e)
{
if(!SearchBST(T, e.key, NULL,p)
{
s=(BiTree *)malloc(sizeof(BiTNode));
s->data = e; s->lchild = s->rchild = NULL;
if(!p) T-s;
//被插结点*s为新的根结点
else if LT(e.key, p->data.key) p->lchld = s;
//被子插结点*s为左孩子
else ->rchild = s;
//被插结点*s为右孩子
return TRUE;
}
else
return FALSE;
//树中已有关键字相同的结点，不再插入
}
pascal代码:
procedure push(n :longint;var t:link);
Var P,q :link;
Begin
If t^.d < n then begin
If t^.right = nil then begin
New(p);
P^.d := n;
P^.right := nil;
P^.left := nil;
T^.right := p;
End else push(n,t^.right);
End else begin
If t^.left = nil then begin
New(p);
P^.d := n;
P^.right := nil;
P^.left := nil;
T^.left := p;
End else push(n,t^.left);
End;
End; 在二叉排序树删去一个结点，分三种情况讨论：
若*p结点为叶子结点，即PL(左子树)和PR(右子树)均为空树。由于删去叶子结点不破坏整棵树的结构，则只需修改其双亲结点的指针即可。
若*p结点只有左子树PL或右子树PR，此时只要令PL或PR直接成为其双亲结点*f的左子树或右子树即可，作此修改也不破坏二叉排序树的特性。
若*p结点的左子树和右子树均不空。在删去*p之后，为保持其它元素之间的相对位置不变，可按中序遍历保持有序进行调整，可以有两种做法：其一是令*p的左子树为*f的左子树，*s为*f左子树的最右下的结点，而*p的右子树为*s的右子树；其二是令*p的直接前驱（或直接后继）替代*p，然后再从二叉排序树中删去它的直接前驱（或直接后继）。在二叉排序树上删除一个结点的算法如下：
Status DeleteBST(BiTree &T, KeyType key){
//若二叉排序树T中存在关键字等于key的数据元素时，则删除该数据元素，并返回
//TRUE；否则返回FALSE
if(!T) return FALSE; //不存在关键字等于key的数据元素
else{
if(EQ(key, T->data.key)) {return Delete(T)}; 找到关键字等于key的数据元素
else if(LT(key, T->data.key)) return DeleteBST(T->lchild, key);
else return DeleteBST(T->rchild, key);
}
}
Status Delete(BiTree &p){
//从二叉排序树中删除结点p，并重接它的左或右子树
if(!p->rchild){ //右子树空则只需重接它的左子树
q=p; p=p->lchild; free(q);
}
else if(!p->lchild){ //左子树空只需重接它的右子树
q=p; p=p->rchild; free(q);
}
else{ //左右子树均不空
q=p;
s=p->lchild;
while(s->rchild){
q=s;
s=s->rchild
} //转左，然后向右到尽头
p->data = s->data; //s指向被删结点的“前驱”
if(q!=p)
q->rchild = s->lchild; //重接*q的右子树
else
q->lchild = s->lchild; //重接*q的左子树
free(s);
}
return TRUE;
}