二叉排序树(二叉排序树的删除)
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1、什么是二叉排序树?2、二叉排序树3、什么是二叉排序树二叉排序树要么是空二叉树,要么具有如下特点:
二叉排序树中,如果其根结点有左子树,那么左子树上所有结点的值都小于根结点的值;
二叉排序树中,如果其根结点有右子树,那么右子树上所有结点的值都大小根结点的值;
二叉排序树的左右子树也要求都是二叉排序树;
二叉排序树也叫二叉搜索树、二叉查找树。二叉排序树树是一颗它的左子树上的节点都小于根节点,右子树上的节点都大于根节点的二叉树,且其左右子树也是二叉排序树。
实例
当要向二叉排序树中插入元素的时候,从根节点开始查找,先将根节点作为当前节点,如果要插入的值比当前节点的值小,则判断当前节点的左孩子是不是空,如果是空则将要插入的值作为当前节点的左孩子,不是空则将当前节点的左孩子作为当前节点继续查找;当要插入的值比当前节点的值大时,判断当前节点的右孩子是不是空,如果是空则将要插入的值作为当前节点的右孩子,不是空则把当前节点的右孩子作为当前节点继续查找
节点定义
递归实现
非递归实现
使用中序遍历,遍历出来的结构刚好是一个升序排列的数列
递归写法
非递归写法
搜索二叉排序树的时候,从根节点开始搜索,将根节点作为当前节点,如果当前节点的值和搜索的值相等,则搜索结束,返回成功;如果当前节点的值小于搜索值,则判断当前节点的左孩子是不是空,如果是空,则搜索的值不在树中,搜索结束返回失败,如果不为空,则将当前节点的左孩子作为当前节点,继续搜索;如果当前节点的值大于搜索值,则判断当前节点的右子树是不是空,如果是空,则搜索的值不在树中,搜索结束,返回失败,如果不为空,则将当前节点的右孩子作为当前节点,继续搜索。
二叉排序树的删除分为如下三种基本的情况
直接删除节点即可
将要删除的节点的孩子节点替换当前节点即可
在要删除的节点的右子树中找一个最小的值来替换掉要删除的节点,同时将这个最小的节点删除掉(也可以从左子树中找一个更大的节点)
具体情况
算法实现:
二叉排序树的查找时间与二叉树的高度有关,高度越高需要的查找时间就越多。
二叉排序树的高度有两种极端的情况,一种是完全二叉树,一种是每层只有一个节点的情况,变成了一个链表。
当是完全二叉树的时候:这种情况下的时间复杂为O(log2N)
当每一层只有一个节点时,也就是链表的时候:这种情况下的时间复杂度为O(n)
所以二叉排序树的搜索时间复杂度在:O(log2N)O(n)之间。它的插入,删除复杂度也在O(log2N)O(n)之间
二叉排序树(BinarySortTree),首先它是一棵树,“二叉”这个描述已经很明显了,就是树上的一根树枝开两个叉,于是递归下来就是二叉树了(下图所示),而这棵树上的节点是已经排好序的,具体的排序规则如下:
若左子树不空,则左子树上所有节点的值均小于它的根节点的值
若右子树不空,则右字数上所有节点的值均大于它的根节点的值
它的左、右子树也分别为二叉排序数(递归定义)
从图中可以看出,二叉排序树组织数据时,用于查找是比较方便的,因为每次经过一次节点时,最多可以减少一半的可能,不过极端情况会出现所有节点都位于同一侧,直观上看就是一条直线,那么这种查询的效率就比较低了,因此需要对二叉树左右子树的高度进行平衡化处理,于是就有了平衡二叉树(BalencedBinaryTree)
所谓“平衡”,说的是这棵树的各个分支的高度是均匀的,它的左子树和右子树的高度之差绝对值小于1,这样就不会出现一条支路特别长的情况。于是,在这样的平衡树中进行查找时,总共比较节点的次数不超过树的高度,这就确保了查询的效率(时间复杂度为O(logn))
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