【C++】二叉树进阶

文章目录

  • 1.内容安排
  • 2.二叉搜索树
    • 2.1 二叉搜索树概念
  • 3. 二叉搜索树的删除
    • 2.3 二叉搜索树的实现
    • 2.4 二叉搜索树的应用
    • 2.5 二叉搜索树的性能分析
  • 3.二叉树进阶题

1.内容安排

二叉树进阶内容:
1.1 map和set特性需要先铺垫二叉搜索树,而二叉搜索树也是一种树形结构。
1.2 二叉搜索树的特性了解,有助于更好的理解map和set的特性。
1.3 二叉树中部分面试题稍微有点难度。
1.4 很多二叉树OJ题更适合用C++解决。

2.二叉搜索树

2.1 二叉搜索树概念

二叉搜索树又称二叉排序树,它也能是一颗空树,或者是具有以下性质的二叉树:
1.若它的左子树不为空,则左子树上所有节点的值都小于根节点的值;
2.若它的右子树不为空,则右子树上所有节点的值都大于根节点的值;
3.它的左右子树也分别为二叉搜索树。
【C++】二叉树进阶_第1张图片
int a [] = {5,3,4,1,7,8,2,6,0,9};
2.2 二叉搜索树操作
1.二叉搜索树的查找
【C++】二叉树进阶_第2张图片
2. 二叉搜索树的插入
插入的具体过程如下:
a. 树为空,则直接插入,然后返回true;
在这里插入图片描述
b. 树不空,按二叉搜索树性质查找插入位置,插入新节点;

3. 二叉搜索树的删除

首先查找元素是否在二叉搜索树中,如果不存在,则返回, 否则要删除的结点可能分下面四种情况:

a. 要删除的结点无孩子结点
b. 要删除的结点只有左孩子结点
c. 要删除的结点只有右孩子结点
d. 要删除的结点有左、右孩子结点
看起来有待删除节点有4中情况,实际情况a可以与情况b或者c合并起来,因此真正的删除过程如下:

情况b:删除该结点且使被删除节点的双亲结点指向被删除节点的左孩子结点
情况c:删除该结点且使被删除节点的双亲结点指向被删除结点的右孩子结点
情况d:在它的右子树中寻找中序下的第一个结点(关键码最小),用它的值填补到被删除节点中,再来处理该结点的删除问题

2.3 二叉搜索树的实现

template<class T>
struct BSTNode
 {
   
 	BSTNode(const T& data = T())
 		: _pLeft(nullptr) , _pRight(nullptr), _data(data)
 	{
   }
 	BSTNode<T>* _pLeft;
 	BSTNode<T>* _pRight;
 	T _data;
 };
 
template<class T>
class BSTree
 {
   
 	typedef BSTNode<T> Node;
 	typedef Node* PNode;
public:
 	BSTree(): _pRoot(nullptr)
 	{
   }
 	// 同学们自己实现,与二叉树的销毁类似
 	~BSTree();
 	// 根据二叉搜索树的性质查找:找到值为data的节点在二叉搜索树中的位置
 	PNode Find(const T& data

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