二叉查找树的创建及删除节点操作

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:

《二叉查找树的创建及删除节点操作》

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指针设置为要被删除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指针设置为要被删除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指针设置为要被删除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。

示意图如下:叉号为要删除的节点

《二叉查找树的创建及删除节点操作》

c完整代码如下:

/********************************************************
*搜索二叉树的建立和打印,用已知数组来赋结点value值
*********************************************************/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define SIZE 10//二叉树的结点数目
//定义结点结构
typedef struct BitreeNode
{
	int value;
	struct BitreeNode *left;
	struct BitreeNode *right;
}BiTreeNode;
//打印数组
void displayArray(int array[],int size)
{
	int i;
	printf("the array is:\n");
	for(i=0;i<size;i++)
	{
		printf("%d  ",array[i]);
	}
	printf("\n");
}
//中序遍历二叉搜索树
void midTraverse(BiTreeNode *node)
{
	if(node==NULL) return;
	if(node->left!=NULL)
		midTraverse(node->left);
	printf("%d  ",node->value);
	if(node->right!=NULL)
		midTraverse(node->right);
}
//在创建搜索二叉树的过程中,先建结点,然后逐一插入结点
void insertNode(BiTreeNode *node,BiTreeNode *insert_node)
{
	if(insert_node->value>=node->value && node->right!=NULL)
	{
		insertNode(node->right,insert_node);
		return;
	}
	if(insert_node->value<=node->value && node->left!=NULL)
	{
		insertNode(node->left,insert_node);
		return;
	}
	if(insert_node->value>=node->value && node->right==NULL)
		node->right=insert_node;
	if(insert_node->value<=node->value && node->left==NULL)
		node->left=insert_node;
}
//查找树中值为value的结点
BiTreeNode *search_value_node(BiTreeNode *node,int value)
{
	if(node->value==value) return node;
	else if(node->value>value)
	{
		if(node->left==NULL) return NULL;
		else return (search_value_node(node->left,value));
	}
	else
	{
		if(node->right==NULL) return NULL;
		
		else return search_value_node(node->right,value);
	}
}
//查找以node为结点的数中是否存在value的结点,parent为查找到的父节点
//dir=1表示parent结点的左结点为查找结果
//dir=2表示parent结点的右结点为查找结果
//此函数的功能是辅助删除结点的函数
BiTreeNode *searchTreeWithParent(BiTreeNode *node,BiTreeNode **parent,int *dir,int value)
{
	if(node->value==value) return node;
	else if(node->value>value)
	{
		if(node->left==NULL) return NULL;
		else 
		{
			*dir=1;
			*parent=node;
			return searchTreeWithParent(node->left,parent,dir,value);
		}
	}
	else
	{
		if(node->right!=NULL)
		{
			*dir=2;
			*parent=node;
			return searchTreeWithParent(node->right,parent,dir,value);
		}
		else return NULL;
	}
}
//最复杂的一步,也是最关键的一步
//从以root为根节点的数中删除值为value的结点
void DeleteNode(BiTreeNode **root,int value)
{
	BiTreeNode *parent=NULL;
	int dir=-1;
	BiTreeNode *deleteNode=searchTreeWithParent(*root,&parent,&dir,value);
	if(deleteNode==NULL)
	{
		printf("%s\n","node not found");
	}
	else
	{
		if(deleteNode->left==NULL && deleteNode->right==NULL)
		{//对应说明中的第一种情况a
			if(parent!=NULL)
			{
				if(dir==1) parent->left=NULL;
				else parent->right=NULL;
			}
			else//对应说明中的情况b
			{
				*root=NULL;
			}
		}
		else if(deleteNode->left!=NULL && deleteNode->right==NULL)
		{//对应说明中的c情况
			if(parent!=NULL)
			{
				if(dir==1) parent->left=deleteNode->left;
				else parent->right=deleteNode->left;
			}
			else//对应说明中的情况d
			{
				*root=deleteNode->left;
			}
		}
		else if(deleteNode->left==NULL && deleteNode->right!=NULL)
		{//对应说明中的情况e
			if(parent!=NULL) 
			{
				if(dir==1) parent->left=deleteNode->right;
				else parent->right=deleteNode->right;
			}
			else *root=deleteNode->right;//对应情况f
		}
		else
		{
			insertNode(deleteNode->left,deleteNode->right);
			if(parent!=NULL)
			{
				if(dir==1) parent->left=deleteNode->left;
				else parent->right=deleteNode->left;
			}
			else *root=deleteNode->left;
		}
		free(deleteNode);
		deleteNode=NULL;
	}
}

//使用array数组中的数,创建以root为根节点的搜索二叉树
void createTree(BiTreeNode **root,int array[],int size)
{
	int i;
	/*int n;*/
	*root=(BiTreeNode *)malloc(sizeof(BiTreeNode));
	(*root)->value=array[0];
	(*root)->left=NULL;
	(*root)->right=NULL;

	for(i=1;i<size;i++)
	{
		BiTreeNode *child=(BiTreeNode*)malloc(sizeof(BiTreeNode));
		/*printf("输入结点的值\nvalue= ");
		scanf("%d",&n);*/
		child->value=array[i];
		child->left=NULL;
		child->right=NULL;
		insertNode(*root,child);
	}
}
//销毁二叉搜索树所占空间
void deleteTree(BiTreeNode *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;
	}
}

//主函数
int main(int argc,char* argv[])
{
	int array[SIZE]={4,1,45,78,345,23,12,3,6,21};
	int value=4/*=atoi(argv[1])*/;//value值可以根据需要修改
	BiTreeNode* parent=NULL;
	int dir=-1;
	BiTreeNode *root=NULL;
	displayArray(array,SIZE);
	//
	createTree(&root,array,SIZE);
	printf("中序遍历二叉搜索树: \n");
	midTraverse(root);
	printf("\n");
	
	printf("the value to be searched %d is",value);
	if((search_value_node,value)!=NULL) 
	{
		printf(" %s\n","existing");
	}
	else printf("%s\n","not exist");
	printf("the value to be deleted is %d  ",value);
	DeleteNode(&root,value);
	printf("\n");
	printf("中序遍历结果::\n");
	midTraverse(root);
	printf("\n");

	//销毁结点所占空间%%%%%%%%
	deleteTree(root);
	return 0;
}

运行结果:

《二叉查找树的创建及删除节点操作》

    原文作者:二叉查找树
    原文地址: https://blog.csdn.net/u010273604/article/details/45956989
    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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