二叉排序树
二叉排序树也叫二叉搜索树、二叉查找树。二叉排序树树是一颗它的左子树上的节点都小于根节点,右子树上的节点都大于根节点的二叉树,且其左右子树也是二叉排序树。
实例
当要向二叉排序树中插入元素的时候,从根节点开始查找,先将根节点作为当前节点,如果要插入的值比当前节点的值小,则判断当前节点的左孩子是不是空,如果是空则将要插入的值作为当前节点的左孩子,不是空则将当前节点的左孩子作为当前节点继续查找;当要插入的值比当前节点的值大时,判断当前节点的右孩子是不是空,如果是空则将要插入的值作为当前节点的右孩子,不是空则把当前节点的右孩子作为当前节点继续查找
节点定义
递归实现
非递归实现
使用中序遍历,遍历出来的结构刚好是一个升序排列的数列
递归写法
非递归写法
搜索二叉排序树的时候,从根节点开始搜索,将根节点作为当前节点,如果当前节点的值和搜索的值相等,则搜索结束,返回成功;如果当前节点的值小于搜索值,则判断当前节点的左孩子是不是空,如果是空,则搜索的值不在树中,搜索结束返回失败,如果不为空,则将当前节点的左孩子作为当前节点,继续搜索;如果当前节点的值大于搜索值,则判断当前节点的右子树是不是空,如果是空,则搜索的值不在树中,搜索结束,返回失败,如果不为空,则将当前节点的右孩子作为当前节点,继续搜索。
二叉排序树的删除分为如下三种基本的情况
直接删除节点即可
将要删除的节点的孩子节点替换当前节点即可
在要删除的节点的右子树中找一个最小的值来替换掉要删除的节点,同时将这个最小的节点删除掉(也可以从左子树中找一个最大的节点)
具体情况
算法实现:
二叉排序树的查找时间与二叉树的高度有关,高度越高需要的查找时间就越多。
二叉排序树的高度有两种极端的情况,一种是完全二叉树,一种是每层只有一个节点的情况,变成了一个链表。
当是完全二叉树的时候:这种情况下的时间复杂为O(log2N)
当每一层只有一个节点时,也就是链表的时候:这种情况下的时间复杂度为O(n)
所以二叉排序树的搜索时间复杂度在:O(log2N) O(n)之间。它的插入,删除复杂度也在O(log2N) O(n)之间