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No EOL
4.4 KiB
Kotlin
157 lines
No EOL
4.4 KiB
Kotlin
/**
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* File: binary_search_tree.kt
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* Created Time: 2024-01-25
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* Author: curtishd (1023632660@qq.com)
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*/
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package chapter_tree
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import utils.TreeNode
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import utils.printTree
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/* 二元搜尋樹 */
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class BinarySearchTree {
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// 初始化空樹
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private var root: TreeNode? = null
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/* 獲取二元樹根節點 */
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fun getRoot(): TreeNode? {
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return root
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}
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/* 查詢節點 */
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fun search(num: Int): TreeNode? {
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var cur = root
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// 迴圈查詢,越過葉節點後跳出
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while (cur != null) {
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// 目標節點在 cur 的右子樹中
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cur = if (cur._val < num)
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cur.right
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// 目標節點在 cur 的左子樹中
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else if (cur._val > num)
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cur.left
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// 找到目標節點,跳出迴圈
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else
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break
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}
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// 返回目標節點
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return cur
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}
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/* 插入節點 */
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fun insert(num: Int) {
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// 若樹為空,則初始化根節點
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if (root == null) {
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root = TreeNode(num)
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return
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}
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var cur = root
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var pre: TreeNode? = null
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// 迴圈查詢,越過葉節點後跳出
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while (cur != null) {
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// 找到重複節點,直接返回
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if (cur._val == num)
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|
return
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pre = cur
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// 插入位置在 cur 的右子樹中
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cur = if (cur._val < num)
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|
cur.right
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// 插入位置在 cur 的左子樹中
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|
else
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cur.left
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|
}
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// 插入節點
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val node = TreeNode(num)
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if (pre?._val!! < num)
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pre.right = node
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|
else
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pre.left = node
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}
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/* 刪除節點 */
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fun remove(num: Int) {
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// 若樹為空,直接提前返回
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if (root == null)
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|
return
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var cur = root
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var pre: TreeNode? = null
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// 迴圈查詢,越過葉節點後跳出
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while (cur != null) {
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// 找到待刪除節點,跳出迴圈
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if (cur._val == num)
|
|
break
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pre = cur
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|
// 待刪除節點在 cur 的右子樹中
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cur = if (cur._val < num)
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|
cur.right
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|
// 待刪除節點在 cur 的左子樹中
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|
else
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|
cur.left
|
|
}
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// 若無待刪除節點,則直接返回
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if (cur == null)
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|
return
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// 子節點數量 = 0 or 1
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if (cur.left == null || cur.right == null) {
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// 當子節點數量 = 0 / 1 時, child = null / 該子節點
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val child = if (cur.left != null)
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cur.left
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else
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cur.right
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// 刪除節點 cur
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if (cur != root) {
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if (pre!!.left == cur)
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pre.left = child
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else
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pre.right = child
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} else {
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// 若刪除節點為根節點,則重新指定根節點
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root = child
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}
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// 子節點數量 = 2
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} else {
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// 獲取中序走訪中 cur 的下一個節點
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var tmp = cur.right
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while (tmp!!.left != null) {
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|
tmp = tmp.left
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|
}
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// 遞迴刪除節點 tmp
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remove(tmp._val)
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// 用 tmp 覆蓋 cur
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cur._val = tmp._val
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}
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}
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}
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/* Driver Code */
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fun main() {
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/* 初始化二元搜尋樹 */
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val bst = BinarySearchTree()
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// 請注意,不同的插入順序會生成不同的二元樹,該序列可以生成一個完美二元樹
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val nums = intArrayOf(8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15)
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for (num in nums) {
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bst.insert(num)
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}
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println("\n初始化的二元樹為\n")
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printTree(bst.getRoot())
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/* 查詢節點 */
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val node = bst.search(7)
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println("查詢到的節點物件為 $node,節點值 = ${node?._val}")
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/* 插入節點 */
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bst.insert(16)
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println("\n插入節點 16 後,二元樹為\n")
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printTree(bst.getRoot())
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/* 刪除節點 */
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bst.remove(1)
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println("\n刪除節點 1 後,二元樹為\n")
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|
printTree(bst.getRoot())
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bst.remove(2)
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|
println("\n刪除節點 2 後,二元樹為\n")
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|
printTree(bst.getRoot())
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|
bst.remove(4)
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|
println("\n刪除節點 4 後,二元樹為\n")
|
|
printTree(bst.getRoot())
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} |