如何从二叉搜索树中删除节点

二叉搜索树(BST)是满足以下要求的二叉树:

父节点的值大于其左子树的所有值。父节点的值小于其右子树的所有值。以下是BST的示例:

二叉搜索树

如果我们想从BST中删除一个节点,我们基本上有3种不同的情况:

删除叶节点

例如,如果我们想从上面的BST示例中删除19,我们可以通过删除节点并使其父节点指向NULL(切断链接并清除内存)来简单地清除链接并回收内存。

删除此节点后,BST仍然有效。属性仍然保留。

删除只有1个子节点的节点

很明显,我们不能只删除/删除不是叶节点的节点。因为我们也会放弃它的子树。要删除只有1个子节点的节点,我们可以将其父节点链接到其唯一的子节点。

比如我们想删除上面BST中的7,可以把5链接到它唯一的子节点9,去掉节点7。也就是说,要删除的节点的子树会被重新附加并且BST的属性仍然有效。

删除一个有2个子节点的节点

最复杂的情况是删除一个有2个子节点的节点。

bst树示例

如果我们想从上面的BST中删除15,我们可以做一些技巧来将情况减少到情况1或情况2。

求其右子树的最小值

如果我们找到它的右子树的最小值,它不应该是有两个子节点的节点,否则节点的左子节点会小于1。给定上面的BST,15的子树的最小值将是17。

然后我们将要删除的值替换为17,我们就得到了两个17。所以接下来的任务是从原来的15的右子树中删除17。所以这是删除只有1个子节点的节点的情况。

为什么这有效?因为17在15的右子树上,所以它应该大于15,也大于15的左子树中的任何其他节点。17也是15的右子树中的最小值,所以17小于或等于15的任何右子树。当然,在用值17替换15后,我们有一个重复的17。

求其左子树的最大值

类似地,我们可以找到待删除节点的左子树的最大值,证明/方法类似。另一个要注意的是,如果找到的值(最大值或最小值)没有子节点,那么我们将这种情况简化为从BST树中删除叶节点的情况1。

示例源代码

我们将使用C++编写上述3种情况的递归。为了表示一棵树,我们使用以下结构:

结构节点{

整数数据;

结构节点*left;

结构节点*右;

};

然后删除功能是这样的。要删除一个节点,我们需要首先在树中定位它。

structNode*Delete(structNode*root,intdata){

如果(根==NULL){

返回空;

}

if(dataroot-data){//数据在左子树中。

根-左=删除(根-左,数据);

}elseif(dataroot-data){//数据在右子树中。

root-right=Delete(root-right,data);

}别的{

//情况1:没有子节点

if(root-left==NULLroot-right==NULL){

删除(根);//清除内存,在C中,使用free函数

根=空;

}

//情况2:一个子节点(右)

否则if(root-left==NULL){

结构节点*temp=root;//保存当前节点作为备份

根=根-右;

删除温度;

}

//案例3:一个子节点(左)

否则if(root-right==NULL){

结构节点*temp=root;//保存当前节点作为备份

根=根-左;

删除温度;

}

//情况4:两个子节点

别的{

structNode*temp=FindMin(root-right);//求右子树的最小值

根-数据=临时-数据;//复制节点

root-right=Delete(root-right,temp-data);//删除重复节点

}

}

返回根;//父节点可以更新引用

}

该函数返回根节点,因为根在删除后可能会发生变化。该FindMin功能找到对应BST的最低点。

intFindMin(节点*根){

如果(根==NULL){

返回INT_MAX;//或未定义。

}

如果(根-左!=NULL){

返回FindMin(root-left);//左树较小

}

返回根-数据;

}




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