C语言——二叉搜索树

性质
设x为二叉搜索树上的节点,如果y为x的左子树上的节点,则有y.key<=x.key;如果y为x的右子树上的节点,则有y.key>x.key。

二叉搜索树的节点删除
二叉搜索树的节点z删除大致可分为三种情况:
1、z没有子节点,则简单删除z,并修改z父节点,用nil代替z称为父节点的孩子
2、z有一个孩子节点c,则用c替代z。
3、z有两个孩子节点,则需找出z 的后继节点。z的后继节点必然位于z的右子树当中,且为右子树的最小关键字节点。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

/******************************************************
 *              二叉搜索树
 ******************************************************/

/******************************************************
 * data structure and definition
 ******************************************************/

typedef int ElemType;

typedef struct TNode
{
    ElemType key;
    struct TNode *parent;
    struct TNode *left;
    struct TNode *right;
}TNode,*Tree;

typedef enum{
    OK = 0,
    ERROR = -1
}Status;

/******************************************************
 * function     : tree_destroy
 * description  : 销毁一个以T节点为根节点的树
 * input        : Tree *T
 * output       : Tree *T
 * return value : Status(OK/ERROR)
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 *******************************************************/

Status tree_destroy(Tree *T){
    if (*T){
        TNode* left = (*T)->left;
        TNode* right = (*T)->right;
        free(*T);
        *T = NULL;
        tree_destroy(&left);
        tree_destroy(&right);
        return OK;
    }
    return ERROR;
}

/******************************************************
 * function     : tree_search
 * description  : 寻找关键字值为key的节点
 * input        : Tree T,ElemType key
 * output       : N/A
 * return value : TNode* T
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 ******************************************************/

TNode* tree_search(Tree T,ElemType key){
    if(T==NULL || key==T->key){
        return T; 
    }
    if(key<T->key){
        return tree_search(T->left,key);
    }else{
        return tree_search(T->right,key);
    }
}

/*******************************************************
 * function     : tree_in_order_traverse
 * description  : 中序遍历输出以节点T为根节点的树
 * input        : Tree T
 * output       : N/A
 * return value : Status(OK/ERROR)
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 *******************************************************/
Status tree_in_order_traverse(Tree T){
    if(T!=NULL){
        tree_in_order_traverse(T->left);
        printf("%d\t",T->key );
        tree_in_order_traverse(T->right);
        return OK;
    }
    return ERROR;
}

/************************************************************
 * function     : tree_min
 * description  : 寻找以节点T为根节点的二叉树的最小关键字值的节点
 * input        : Tree T
 * output       : N/A
 * return value : TNode* T
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 ************************************************************/


TNode* tree_min(Tree T){

    while(T->left){
        T = T->left;
    }
    return T;
}


/************************************************************
 * function     : tree_max
 * description  : 寻找以节点T为根节点的二叉树的最大关键字值的节点
 * input        : Tree T
 * output       : N/A
 * return value : TNode* T
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 ************************************************************/
TNode* tree_max(Tree T){
    while (T->right){
        T = T->right;
    }
    return T;
}

/************************************************************
 * function     : tree_successor
 * description  : 寻找节点T的后继节点
 * input        : TNode* T
 * output       : N/A
 * return value : TNode* y
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 ************************************************************/
TNode* tree_successor(TNode* T){
    if(T->right){
        return tree_min(T->right);
    }

    TNode* y = T->parent;
    while(y&&y->right == T){
        T = y->right;
        y = T->parent;
    }
    return y;
}

/************************************************************
 * function     : tree_insert
 * description  : 插入关键字为key的节点
 * input        : Tree *T,ElemType key
 * output       : N/A
 * return value : Status(OK/ERROR)
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 ************************************************************/
Status tree_insert(Tree *T,ElemType key){
    TNode *z = (TNode *)malloc(sizeof(TNode));
    z->key = key;
    z->left = NULL;
    z->right = NULL;

    TNode *y = NULL;
    TNode *x = *T;

    while(x){
        y = x;
        if(z->key < x->key){
            x = x->left;
        }else{
            x = x->right;
        }
    }

    z->parent = y;

    if(!y){
        *T = z;
    }else if(z->key < y->key){
        y->left = z;
    }else{
        y->right = z;
    }

    return OK;
}

/***********************************************************
 * function     : tree_translate
 * description  : 用一棵子树替换另一棵子树
 * input        : Tree *T,TNode *u,TNode *v
 * output       : Tree *T
 * return value : N/A
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 ***********************************************************/

void tree_translate(Tree *T,TNode *u,TNode *v){
    if(!(u->parent)){
        *T = v;
    }else if(u==u->parent->left){
        u->parent->left = v;
    }else{
        u->parent->right = v;
    }
    if(v){
        v->parent = u->parent;
    }
}

/*********************************************************
 * function     : tree_delete
 * description  : 删除树T的某个节点z
 * input        : Tree *T,TNode *z
 * output       : Tree *T,TNode *z
 * return value : N/A
 * author       : HanyoungXue
 * date         : 2018-04-22
 *********************************************************/

void tree_delete(Tree *T,TNode *z){
    if(!(z->left)){
        tree_translate(T,z,z->right);
    }else if(!(z->right)){
        tree_translate(T,z,z->left);
    }else{
        TNode *y = tree_min(z->right);
        if(y->parent!=z){
            tree_translate(T,y,y->right);
            y->right = z->right;
            y->right->parent = y;
        }
        tree_translate(T,z,y);
        y->left = z->left;
        y->left->parent = y;
        tree_destroy(&z);
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Tree T;
    int n;
    scanf("%d",&n);

    for (int i = 0; i < n; ++i){
        ElemType key = rand()%100;
        tree_insert(&T,key);
    }

    tree_in_order_traverse(T);
    printf("\n");

    // printf("%d\n", tree_successor(tree_min(T))->key);

    tree_delete(&T,tree_min(T));

    tree_in_order_traverse(T);
    printf("\n");

    tree_delete(&T,tree_search(T,78));

    tree_in_order_traverse(T);
    printf("\n");
    // tree_destroy(&T);

    // tree_in_order_traverse(T);
    return 0;
}


最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,313评论 6 496
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,369评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,916评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,333评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,425评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,481评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,491评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,268评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,719评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,004评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,179评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,832评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,510评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,153评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,402评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,045评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,071评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容