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;
}