java--二叉排序树

1，二叉排序树：

BST，对于二叉排序树的任何一个非叶子结点，要求左子结点的值比当前节点的值小，右子结点的值比当前节点的值大。
如果有相同的值，可以将该节点放在左子节点或右子节点。

2.二叉排序树创建和遍历

3.二叉排序树的删除

1）删除叶子节点（2，5，9，12）

2）删除只有一棵树的节点（1）


3）删除有两颗子树的节点（7，3，10）

public class BinarySortTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr ={7,3,10,12,5,1,9,0};
        BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree();
        //循环的添加节点到二叉排序树
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            binarySortTree.add(new Node(arr[i]));
        }
        //中序遍历二叉树
        System.out.println("中序遍历二叉树");
        binarySortTree.infixOrder();

        //测试一下删除叶子结点
        binarySortTree.delNode(5);
        binarySortTree.delNode(7);
        binarySortTree.delNode(3);
        binarySortTree.delNode(10);
        binarySortTree.delNode(12);

        binarySortTree.delNode(1);
        binarySortTree.delNode(9);
        binarySortTree.delNode(0);
        System.out.println("删除结点后");
        binarySortTree.infixOrder();
    }
}
//创建二叉排序树
class BinarySortTree {
    private Node root;

    //查找要删除的结点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找父结点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    //编写方法
    //1.返回的以node为根结点的二叉排序树的最小结点的值
    //2.删除node为根结点的二叉排序树的最小结点
    /**
     * @param node 传入的结点（当作二叉排序树的根结点）
     * @return 返回的以node为根结点的二叉排序树的最小结点的值
     */
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        //循环的查找左节点，就会找到最小值
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        //这时target就指向了最小结点
        //删除最小结点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }

    //删除结点
    public void delNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            //1.需求先去找到要删除的结点targetNode
            Node targetNode = search(value);
            if (targetNode == null) {
                return;
            }
            //如果我们发现当前这颗二叉排序树只有一个结点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }
            //去找到targetNode的父结点
            Node parent = searchParent(value);
            //如果要删除的结点是叶子结点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                //判断targetNode是父结点的左子结点还是右子结点
                if (parent.left != null && parent.left.value == value) {
                    parent.left = null;
                } else if (parent.right != null && parent.right.value == value) {
                    parent.right = null;
                }
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {//删除有两颗子树的结点
                int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = minVal;
            } else {//删除只有一颗子树的结点
                //如果要删除的结点有左子结点
                if (targetNode.left != null) {
                    if (parent != null){
                    //如果targetNode是parent的左子结点
                    if (parent.left.value == value) {
                        parent.left = targetNode.left;
                    } else {//targetNode是parent的右子结点
                        parent.right = targetNode.left;
                    }
                } else {
                    root = targetNode.left;
                }
            }else{//如果要删除的结点有右子结点
                if (parent != null) {
                    ////如果targetNode是parent的左子结点
                    if (parent.left.value == value) {
                        parent.left = targetNode.right;
                    } else {//targetNode是parent的右子结点
                        parent.right = targetNode.right;
                    }
                } else {
                    root = targetNode.right;
                }
            }
        }
    }
}

    //添加结点的方法
    public void add(Node node){
        if (root == null){
            root = node;//如果root为空则直接让root指向node
        }else {
            root.add(node);
        }
    }
    //中序遍历
    public void infixOrder(){
        if (root != null){
            root.infixOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，不能遍历");
        }
    }
}
//创建Node结点
class Node{
    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    //查找要删除的结点
   /**
     *
     * @param value 希望删除的结点的值
     * @return 如果找到返回该结点，否则返回null
     */
    public Node search(int value){
        if (value == this.value){//找到该结点
            return this;
        }else if (value < this.value){//如果查找的值小于当前结点，向左子树递归查找
            //如果左子结点为空
            if (this.left == null){
                return null;
            }
            return this.left.search(value);

        }else {//如果查找的值不小于当前结点，向右子树递归查找
            if (this.right == null){
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }
    //查找要删除结点的父结点

    /**
     *
     * @param value 要找到的结点的值
     * @return 返回的是要删除的结点的父结点，如果没有就返回null
     */
    public Node searchParent(int value){
        //如果当前节点就是要删除的结点的父结点，就返回
        if ((this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null  && this.right.value == value)){
            return this;
        }else{
            //如果查找的值小于当前节点的值，并且当前结点的左子结点不为空
            if (value<this.value && this.left != null){
                return this.left.searchParent(value);//向左子树查找
            }else if (value >= this.value && this.right != null){
                return this.right.searchParent(value);
            }else {
                return null;//没有找到父结点
            }
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }

    //添加结点的方法
    //递归的形式添加结点，注意需要满足二叉排序树的要求
    public void add(Node node){
        if (node == null){
            return;
        }
        //判断传入的结点的值，和当前子树的根结点的值关系
        if (node.value < this.value){
            //如果当前结点左子结点为null
            if (this.left == null){
                this.left = node;
            }else {
               this.left.add(node);
            }
        }else {//添加的结点的值大于当前结点的值
            if (this.right==null){
                this.right = node;
            }else {
                //递归的向右子树添加
                this.right.add(node);
            }
        }
    }
    //中序遍历
    public void infixOrder(){
        if (this.left != null){
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null){
            this.right.infixOrder();
        }
    }
}