Beispielcode-Freigabe für den Java-Binary Search Tree (BST)-Algorithmus

Binary Search Tree ist ein Algorithmus, der die Flexibilität des Einfügens verknüpfter Listen mit der Effizienz der geordneten Array-Suche kombiniert. Das Folgende ist der reine Code zum Implementieren verschiedener BST-Methoden.

Definition des binären Suchbaums (BST)

Der binäre Sortierbaum ist entweder ein leerer Baum oder ein Binärbaum mit den folgenden Eigenschaften:

1. Wenn der linke Teilbaum nicht leer ist, dann die Werte aller Knoten auf dem linken Teilbaum sind kleiner oder gleich dem Wert seines Wurzelknotens

2. Wenn der rechte Teilbaum nicht leer ist, dann rechter Teilbaum Die Werte aller Knoten auf sind größer oder gleich dem Wert seines Wurzelknotens

3. und Die linken und rechten Teilbäume sind ebenfalls Implementieren Sie den

Suchschlüssel, um den Wert für den Basisknoten des binären Sortierbaums zu erhalten

public class BST<K extends Comparable<K>, V> {

    private Node root;

    private class Node {

        private K key;
        private V value;
        private Node left;
        private Node right;
        private int N;

        public Node(K key, V value, int N) {
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.N = N;
        }
    }

    public int size() {
        return size(root);
    }

    private int size(Node x) {
        if (x == null)
            return 0;
        else
            return x.N;
    }
}

bzw. ——get

public V get(K key) {
    return get(root, key);
}

private V get(Node root, K key) {

    if (root == null)
        return null;

    int comp = key.compareTo(root.key);

    if (comp == 0)
        return root.value;
    else if (comp < 0)
        return get(root.left, key);
    else
        return get(root.right, key);

}

Wert ändern/neuen Wert einfügen——put

  public void put(K key, V value) {
        root = put(root, key, value);
    }

    private Node put(Node root, K key, V value) {

        if (root == null)
            return new Node(key, value, 1);

        int comp = key.compareTo(root.key);
        if (comp == 0)
            root.value = value;
        else if (comp < 0)
            root.left = put(root.left, key, value);
        else
            root.right = put(root.right, key, value);

        root.N = size(root.left) + size(root.right) + 1;

        return root;
    }

Maximalwert/Minimalwert——min /max

  public K min() {
        return min(root).key;
    }

    private Node min(Node root) {

        if (root.left == null)
            return root;

        return min(root.left);

    }

    public K max() {
        return max(root).key;
    }

    private Node max(Node root2) {

        if (root.right == null)
            return root;

        return max(root.right);

    }

Auf-/Abrunden - Boden/Decke

  public K floor(K key) {
        Node x = floor(root, key);
        if (x == null)
            return null;
        return x.key;
    }

    private Node floor(Node root, K key) {

        if (root == null)
            return null;

        int comp = key.compareTo(root.key);

        if (comp < 0)
            return floor(root.left, key);
        else if (comp > 0 && root.right != null
                && key.compareTo(min(root.right).key) >= 0)
            return floor(root.right, key);
        else
            return root;

    }

    public K ceiling(K key) {
        Node x = ceiling(root, key);
        if (x == null)
            return null;
        return x.key;
    }

    private Node ceiling(Node root, K key) {

        if (root == null)
            return null;

        int comp = key.compareTo(root.key);

        if (comp > 0)
            return ceiling(root.right, key);
        else if (comp < 0 && root.left != null
                && key.compareTo(max(root.left).key) >= 0)
            return ceiling(root.left, key);
        else
            return root;

    }

Auswahl --select

  public K select(int k) {
        //找出BST中序号为k的键
        return select(root, k);
    }

    private K select(Node root, int k) {

        if (root == null)
            return null;

        int comp = k - size(root.left);

        if (comp < 0)
            return select(root.left, k);
        else if (comp > 0)
            return select(root.right, k - (size(root.left) + 1));
        else
            return root.key;

    }

Rang --Rang

  public int rank(K key) {
        //找出BST中键为key的序号是多少
        return rank(root, key);
    }

    private int rank(Node root, K key) {

        if (root == null)
            return 0;

        int comp = key.compareTo(root.key);

        if (comp == 0)
            return size(root.left);
        else if (comp < 0)
            return rank(root.left, key);
        else
            return 1 + size(root.left) + rank(root.right, key);

    }

min. löschen /max-Tasten --deleteMin/deleteMax

  public void deleteMin() {
        root = deleteMin(root);
    }

    private Node deleteMin(Node root) {

        if (root.left == null)
            return root.right;

        root.left = deleteMin(root.left);
        root.N = size(root.left) + size(root.right) + 1;
        return root;

    }

    public void deleteMax() {
        root = deleteMax(root);
    }

    private Node deleteMax(Node root) {

        if (root.right == null)
            return root.left;

        root.right = deleteMax(root.right);
        root.N = size(root.left) + size(root.right) + 1;
        return root;

    }

Jeden Schlüssel löschen – löschen

  public void delete(K key) {
        root = delete(root, key);
    }

    private Node delete(Node root, K key) {

        if (root == null)
            return null;

        int comp = key.compareTo(root.key);

        if (comp == 0) {

            if (root.right == null)
                return root = root.left;
            if (root.left == null)
                return root = root.right;

            Node t = root;
            root = min(t.right);

            root.left = t.left;
            root.right = deleteMin(t.right);

        } else if (comp < 0)
            root.left = delete(root.left, key);
        else
            root.right = delete(root.right, key);

        root.N = size(root.left) + size(root.right) + 1;
        return root;

    }

In der richtigen Reihenfolge Baum drucken——drucken

  public void print() {
        print(root);
    }

    private void print(Node root) {

        if (root == null)
            return;
        print(root.left);
        System.out.println(root.key);
        print(root.right);

    }

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