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网易云课堂数据结构——二叉搜索树( 2015.5.9-10)

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  •   zhufree · 2015-05-10 12:23:16 +08:00 · 2965 次点击
    这是一个创建于 3510 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    好久没上了。。。
    数据结构给我的感觉就是,知道是个什么玩意儿,懂这个结构怎么实现的,但是要解决什么问题就感觉无从下手,尤其是带指针的语言,完全晕,上次计蒜客一个cpp的部分逆置单链表的题目卡了一晚上还是没弄出来,不知道到底是哪里不对劲了,心塞。

    二叉搜索树(Binary Search Tree)

    特征:
    - 非空左子树的值小于其根节点的值
    - 非空右子树的值大于其根结点的值
    - 左右子树都是二叉搜索树

    几个常用函数及实现:

    • Position Find(ElementType x,BinTree BST):查找元素X,返回地址
    Position Find(ElementType X,BinTree BST){
        if(!BST) return NULL;
        if(X>BST->Data)
            return Find(X,BST->Right);
        else if(X<BST->Data)
            return Find(X,BST_>Left);
        else
            return BST;
    }
    

    树空时直接返回NULL,树不空时,和根节点的键值比较,大于则往右找,小于则往左找,循环这一过程,尾递归方式(在返回的时候进行递归),效率不高,从编译的角度尾递归都可以用循环代替,如下

    Position IterFind(ElementType X,BinTree BST){
        while(BST){
            if(X>BST->Data)
                BST=BST->Right;
            else if(X<BST->Data)
                BST=BST->Left;
            else
                return BST;
        }
        return NULL;
    }
    

    最大元素一定在树的最右端分支的端结点上
    最小元素一定在树的最左端分支的端结点上

    • Position FindMin(BinTree BST):查找最小元素并返回结点地址


      Position FindMin(BinTree BST){
      if(!BST) return NULL;
      else if(!BST->Left)
      return BST;
      else
      return FindMin(BST->Left);
      }

      不断往左边走

    • Position FindMax(BinTreeBST):查找最大元素并返回结点地址

      Position FindMax(BinTree BST){
      if(BST)
      while(BST->Right) BST=BST->Right;
      return BST;
      }

      不断往右边走

    • BinTree Insert(ElementType X,BinTree BST):插入元素

      BinTree Insert(ElementType X,BinTree BST){
      if(!BST){
      BST=malloc(sizeof(struct TreeNode));
      BST->Data=X;
      BST->Left=Bst->Right=NULL;
      }else{
      if(X<BST->Data)
      BST->Left=Insert(X,BST->Left);
      else if(X>BST->Data)
      BST->Right=Insert(X,Bst->Right);
      return BST;

      如果是空树,直接申请一个空间,否则则像find一样先比较,找到应该查入在哪一个结点后面之后,进入第一个分支,创建一个结点,挂在上一个结点后面。
      因此不是return Insert(X,BST->Right)
      而是BST->Right=Insert(X,BST->Right),把这个结点连接上一个结点。

    • BinTree Delete(ElementType X,BinTree BST):删除元素。三种情况

      • 叶节点:直接删除,再修改父节点指针置为NULL
      • 有一个孩子的结点:使父节点的指针指向要删除结点的孩子结点
      • 左右都不空:用另一节点替代被删除结点,右子树的最小元素,或左子树的最大元素(这两者一定不是有两个孩子的结点),使二叉搜索树的依然有顺序。
    BinTree Delete(ElementType X,BinTree BST){
         Postion Tmp;
         if(!BST) printf("not found");
         else if(X<BST->Data)
             BST->Left=Delete(X,BST->Left);//左子树递归删除
         else if(X>BST->Right)
             BST->Right=Delete(X,BST->Right);//右子树递归删除
         else//找到要删除的结点
             if(BST->Left && Bst->Right){//左右两边都不空
                 Tmp=FindMin(BST->Right);//找到右边最小结点
                 BST->Data=Tmp->Data;//拷贝复制给当前结点,替代
                 BST->Right=Delete(BST->Data,BST->Right);//把右子树中的最小结点即Tmp删除
             }else{//有一个孩子
                 Tmp=BST;
                 if(!BST->Left)//左边空
                     BST=BST->Right;
                 else if(!bst->Right)//右边空
                     BST=BST->Left;
                 free(Tmp);
             }
         return BST;
    }
    

    哦靠,晕了

    4 条回复    2015-05-10 14:49:41 +08:00
    znoodl
        1
    znoodl  
       2015-05-10 12:32:00 +08:00
    我觉得平衡二叉树比这个难,怎么平衡使查询效率高,数据结构算法就是耗脑子的东西
    Reficul
        2
    Reficul  
       2015-05-10 13:06:59 +08:00 via Android
    那会我上这个公开课的时候,只会C,各种边界上出错。简直痛苦。😰
    feiyuanqiu
        3
    feiyuanqiu  
       2015-05-10 14:26:30 +08:00
    之前看算法的时候,二叉搜索树我觉得还行,挺好理解的,我是倒在 avl 树那里的,根本都想不通旋转是怎么弄的
    zhufree
        4
    zhufree  
    OP
       2015-05-10 14:49:41 +08:00
    @znoodl 都开始怀疑自己智商了OAO
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