Java刪除二叉搜尋樹的任意元素的方法詳解
本文例項講述了Java刪除二叉搜尋樹的任意元素的方法。分享給大家供大家參考,具體如下:
一.刪除思路分析
在刪除二叉搜尋樹的任意元素時,會有三種情況:
1.1 刪除只有左孩子的節點
節點刪除之後,將左孩子所在的二叉樹取代其位置;連在原來節點父親元素右節點的位置,比如在圖中需要刪除58
這個節點。
刪除58
這個節點後,如下圖所示:
1.2 刪除只有右孩子的節點:
節點刪除之後,將右孩子所在的二叉樹取代其位置;連在原來節點的位置,比如在下圖中需要刪除58
這個節點。
刪除58這個節點後,如下圖所示:
這裡需要說明說一下,以上兩種情況其實包含了葉子節點情況的,我們可以把葉子節點理解成只有左孩子的節點,也可以把它理解為只有右孩子的節點,只不過左孩子、右孩子為null
1.3 刪除包含左右孩子的節點
如下圖,二叉搜尋樹包含有左右孩子,假設現需要刪除58
這個節點。
針對該種情況,分析如下:
我們把58
這個節點記為d
節點(包含有左子樹與右子樹),如下圖所示:
針對這種節點刪除情況需要把左子樹與右子樹融合起來,融合方法:
從d
這節點的左孩子與右孩子中找一個比d
節點還要大的節點取代d
節點,根據二叉搜尋樹的性質可知(左邊節點<當前節點<右邊節點),這個需要被找的節點存在於d
節點的右孩子節點中。
尋找規則:
尋找需要被刪除節點58(d
)的後繼的所有元素中,離 58 最近的且比 58 大的節點,在本例中為59
這個節點【即右子樹中的最小值】,記為s
,如下圖所示:
刪除步驟:
(1)從d
的右子樹中刪除最小值,將刪除最小值s
後的d
的右子樹,變為d
後繼節點s
的右孩子,如下圖所示:
(2)將d
節點(58
節點)的左子樹,變為後繼節點s
(59
節點)的左子樹,如下圖所示:
(3)將後繼節點s
(59
節點)連線到d
節點(58
節點)父親節點的右邊,刪除d
節點(58
節點)後,後繼s
節點(59
節點)成為新的根,如下圖所示:
二、編碼實現二叉搜尋樹的任意元素
根據上述的分析,在此基礎上進行編碼,刪除程式碼如下:
//從二叉搜尋樹中刪除元素為e的節點 public void remove(E e) { root = remove(root,e); } //刪除以node為根的二叉搜尋樹中值為e的節點,遞迴演算法 //返回刪除節點後更新的二叉搜尋樹的根 private Node remove(Node node,E e) { if (node == null) return null; if (e.compareTo(node.e) < 0) {//e<node.e (被刪除元素e小於當前節點值e) node.left = remove(node.left,e); return node; } if (e.compareTo(node.e) > 0) {//e>node.e (被刪除元素e大於當前節點值e) node.right = remove(node.right,e); return node; } else {//e==node.e (被刪除元素e等於當前節點值e) //待刪除節點左子樹為空情況 if (node.left == null) { Node rightNode = node.right; node.right = null; size--; return rightNode; } //待刪除節點右子樹為空情況 if (node.right == null) { Node leftNode = node.left; node.left = null; size--; return leftNode; } //左右子樹均不為空 //方法:找到比待刪除節點大的最小節點,即待刪除節點右子樹的最小節點 //用這個節點頂替待刪除節點的位置 Node successor = minimum(node.right); successor.right = removeMin(node.right); successor.left = node.left; node.left = node.right = null; return successor; } }
對於上述程式碼中的minimum函式,在5.3節中已經實現,此處同樣也把程式碼列出來:
// 尋找二分搜尋樹的最小元素 public E minimum() { if (size == 0) { throw new IllegalArgumentException("BST is empty"); } Node ninNode = minimum(root); return ninNode.e; } // 返回以node為根的二分搜尋樹的最小值所在的節點 private Node minimum(Node node) { if (node.left == null) { return node; } //返回相應的節點的左子樹的最小值 return minimum(node.left); }
原始碼地址 https://github.com/FelixBin/dataStructure/blob/master/src/BST/BST.java
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希望本文所述對大家java程式設計有所幫助。