1.写在前面
二叉查找树得以广泛应用的一个重要原因是它能保持键的有序性,因此我们可以把它作为实现有序符号表API中的众多方法的基础。
也就是说我们构建较为完整的二叉查找树API,为以后作为有序符号表提供基础。
二叉查找树是高效的,灵活的。
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2.代码分解
2.1 找到最大键和最小键
既然是二叉查找树可以作为一个有序符号表,那么必然要提供获取最大键和最小键的功能。
public Key min() { return min(root).key; } private Node min(Node root) { if(root.Left==null) //root.Right==null return 0 return root; //return max(root.Right); return min(root.Left); }
|说明:
1.简要思路,根据二叉树的结构,我们知道,一个节点左边相连的节点一定是较小的,所以最小节点一定在从根节点开始一直往左走的位置,知道遇到一个节点的左节点是NULL,我们边返回这个左节点。
2.递归的思路也比较简单,最大值的求法与最小值基本相同,注释已经标注。
2.2 向上取整和向下取整
public Key floor(Key key) { return floor(root,key).key; } private Node floor(Node root,Key key) { if(root==null) return null; int cmp = key.compareTo(root.key); if(cmp==0) return root; if(cmp<0) return floor(root.Left,key); Node t =floor(root.Right,key); //每次往右边走我们都需要记录一下,分析看说明 if(t!=null) return t; else return root; }
|说明:
由上图我们来分析一下思路,找G元素,先比较G元素与S元素,很显然G元素<S元素,那么我们需要往左边走,因为向下取整的数(简计为floor)一定是小于等于它自己的。到了E元素,很显然我们G是大于E的,此时,我们需要记录E,因为它右边的元素都大于E,后面的元素都可能会更接近G,但也有可能大于G,所以我们记录它。然后我们往右边走,..然后和R比,往左走,和H比往左走,此时发现G在H左侧的话是空值NULL,所以对于floor来说取E最好。
2.3 根据K值选择节点(返回排名为K的键)
public Key select(int k) { return select(root,k).key; } public Node select(Node x,int k) { //返回排名为K的节点 if(x==null) return null; int t =size(x.Left); if(t>k) return select(x.Left,k); else if (t
|说明:
2.4返回给定键的排名
public int rank(Key k){ return rank(k,root); } public int rank(Key k,Node x) { if(x==null) return 0; int cmp=k.compareTo(x.key); if(cmp<0) return rank(k,x.Left); else if(cmp>0) return 1+rank(k,x.Right)+size(x.Left); else return size(x.Left); }