查找之二叉树查找

1.      查找树的创建(createTree)

假设有如下数组4,1,45,78,345,23,12,3,6,21

首先选定4为root,然后遍历剩下的数字,如果大于等于4则放到4的右侧,小于4放到4的左侧,最后构建成的树:所有的左孩子都小于父节点,所有的右孩子都大于等于父节点。如下图:

《查找之二叉树查找》

《查找之二叉树查找》

2.      遍历查找树(displayTree)

按照左中右的顺序遍历树,结果为:1,3,4,5,12,21,23,45,78,345,遍历的结果就是已经排好序的数字。

3.      查找树中的节点(searchTree)

从根节点开始,如果大于等于根节点,则查找根节点的右侧;如果小于根节点,则查找根节点的左侧,直到查找到节点。

比如要查找12:

比4大,往右走;

        比45小,往左走;

        比23小,往左走;

        找到12

4.      删除树中的节点(deleteNode)

这个是最复杂的,因为删除完节点后要重新构建树,涉及到的情况很多:

a.要删除的node没有左右孩子,有父节点。

如果要删除的node为父节点的左孩子,则将父节点的左孩子指针设置为NULL;如果要删除的node为父节点的右孩子,则将父节点的右孩子指针设置为NULL。最后删node。

b.要删除的node没有左右孩子,没有父节点(即根节点)。

根节点设为NULL,删除node。

c.要删除的node有左孩子没右孩子,有父节点

如果要删除的node为父节点的左孩子,则将父节点的左孩子设置为要被删除node的左孩子;如果要删除的node为父节点的右孩子,则将父节点的右孩子指针设置为要被除node的左孩子。最后删除node。

d.要被删除的node有左孩子没有右孩子,没有父节点

        将要被删除的node的左孩子设置为根节点,删除node。

e.要删除的node有右孩子没左孩子,有父节点

如果要删除的node为父节点的左孩子,则将父节点的左孩子设置为要被删除node的右孩子;如果要删除的node为父节点的右孩子,则将父节点的右孩子指针设置为要被除node的右孩子。最后删除node。

 f.要被删除的node有右孩子没有左孩子,没有父节点

        将要被删除的node的右孩子设置为根节点,删除node。

 g.要被删除的node左右孩子都有,有父节点

将要被删除node的右孩子插入到左孩子中去。如果要删除的node为父节点的左孩子,则将父节点的左孩子设置为要被删除node的左孩子;如果要删除的node为父节点右孩子,则将父节点的右孩子指针设置为要被删除node的左孩子。最后删除node。

h.要被删除的node左右孩子都有,无父节点


将要被删除node的右孩子插入到左孩子中去,父节点修改为要被删除node的左孩子,删除node节点。

c代码如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define SIZE 10

typedef struct tagNode{
        int value;
        struct tagNode* left;
        struct tagNode* right;
}treeNode;

//打印数组
void displayArray(int array[],int size){
        printf("the array is:");
        int i;
        for(i=0;i<size;i++){
                printf("%d ",array[i]);
        }
        printf("\n");
}

//按左中右顺序遍历树
void displayTree(treeNode* node){
        if(node == NULL) return;

        if(node->left != NULL){
                displayTree(node->left);
        }

        printf("%d ",node->value);

        if(node->right != NULL){
                displayTree(node->right);
        }
}

//查找以node为节点的树中上是否存在vlaue的节点
treeNode* searchTree(treeNode* node, int value){
        if(node->value == value){
                return node;
        }else if(node->value > value){
                if(node->left != NULL){
                        return searchTree(node->left, value);
                }else{
                        return NULL;
                }
        }else{
                if(node->right != NULL){
                        return searchTree(node->right, value);
                }else{
                        return NULL;
                }
        }
}

//查找以node为节点的树中上是否存在vlaue的节点,parent为查找到的节点的父节点。
//dir为1表示parent节点的左节点为查找结果
//dir为2表示parent节点的右节点为查找结果
treeNode* searchTreeWithParent(treeNode* node, treeNode** parent, int* dir, int value){
        if(node->value == value){
                return node;
        }else if(node->value > value){
                if(node->left != NULL){
                        *dir = 1;
                        *parent = node;
                        return searchTreeWithParent(node->left, parent, dir, value);
                }else{
                        return NULL;
                }
        }else{
                if(node->right != NULL){
                        *dir = 2;
                        *parent = node;
                        return searchTreeWithParent(node->right, parent, dir, value);
                }else{
                        return NULL;
                }
        }
}

//将iNode插入到以node为根节点的树中
void insertNode(treeNode* node, treeNode* iNode){
        if(iNode->value >= node->value && node->right != NULL){
                insertNode(node->right, iNode);
                return;
        }

        if(iNode->value < node->value && node->left != NULL){
                insertNode(node->left, iNode);
                return;
        }

        if(iNode->value >= node->value && node->right == NULL){
                node->right = iNode;
        }

        if(iNode->value < node->value && node->left == NULL){
                node->left = iNode;
        }
}

//从以root为根节点的树中删除值为value的节点
void deleteNode(treeNode** root, int value){
        treeNode* parent = NULL;
        int dir = -1;
        treeNode* deleteNode = searchTreeWithParent(*root,&parent,&dir,value);
        if(deleteNode == NULL){
                printf("%s\n", "node not found");
        }else{
                if(deleteNode->left == NULL && deleteNode->right == NULL){
			//对应说明中的a
                        if(parent != NULL){
                                if(dir == 1)
                                        parent->left = NULL;
                                else
                                        parent->right = NULL;
                        }else{//对应说明中的b
                                *root = NULL;
                        }
                }else if(deleteNode->left != NULL && deleteNode->right == NULL){
                        //对应说明中的c
			if(parent != NULL){
                                if(dir == 1)
                                        parent->left = deleteNode->left;
                                else
                                        parent->right = deleteNode->left;
                        }else{//对应说明中的d
                                *root = deleteNode->left;
                        }
                }else if(deleteNode->left == NULL && deleteNode->right != NULL){
                        //对应说明中的e
			if(parent != NULL){
                                if(dir == 1)
                                        parent->left = deleteNode->right;
                                else
                                        parent->right = deleteNode->right;
                        }else{//对应说明中的f
                                *root = deleteNode->right;
                        }
                }else{
                        insertNode(deleteNode->left,deleteNode->right);
                        //对应说明中的g
			if(parent != NULL){
                                if(dir == 1)
                                        parent->left = deleteNode->left;
                                else
                                        parent->right = deleteNode->left;
                        }else{//对应说明中的h
                                *root = deleteNode->left;
                        }
                }
                free(deleteNode);
                deleteNode = NULL;
        }
}

//使用array数组中的数,创建以root为根节点的树,
void createTree(treeNode** root, int array[], int size){
        int i;

        *root = (treeNode*)malloc(sizeof(treeNode));
        (*root)->value = array[0];
        (*root)->left = NULL;
        (*root)->right = NULL;

        for(i=1;i<size;i++){
                treeNode* child = (treeNode*)malloc(sizeof(treeNode));
                child->value = array[i];
                child->left = NULL;
                child->right = NULL;
                insertNode(*root, child);
        }
}

//删除以node为根节点的树
void deleteTree(treeNode* node){
        if(node == NULL) return;

        if(node->left != NULL){
                deleteTree(node->left);
        }

        if(node->right != NULL){
                deleteTree(node->right);
        }

        if(node->left == NULL && node->right == NULL){
                free(node);
                node = NULL;
        }
}

int main(int argc, char* argv[]){

        int array[SIZE] = {4,1,45,78,345,23,12,3,6,21};
        displayArray(array,SIZE);

        treeNode *root = NULL;

        createTree(&root, array, SIZE);

        printf("the tree is(left->middle->right):");
        displayTree(root);
        printf("\n");

        int value = atoi(argv[1]);
        treeNode* parent = NULL;
        int dir = -1;
        printf("search value %d:",value);
        if(searchTree(root,value) != NULL){
                printf("%s\n","exist");
        }else{
                printf("%s\n","not exist");
        }

        printf("delete value:%d ",value);
        deleteNode(&root,value);
        printf("\n");
        printf("the tree is(left->middle->right):");
        displayTree(root);
        printf("\n");

        deleteTree(root);
        return 0;
}

    原文作者:二叉查找树
    原文地址: https://blog.csdn.net/TODD911/article/details/8471566
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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