二叉排序树(BST)是一种高效的数据结构,它以有序的方式存储数据。与线性数据结构(如数组)不同,BST 允许快速搜索、插入和删除操作。深入了解 BST 的工作原理,揭开查找、插入和删除过程背后的奥秘。
1. 二叉排序树的结构
BST 是一棵二叉树,其中每个节点包含一个值以及指向两个子树(左子树和右子树)的指针。BST 的关键特征在于其排序属性:
左子树中的所有值小于或等于节点值。
右子树中的所有值大于节点值。
2. 查找一个值
在 BST 中查找一个值很简单:
从根节点开始。
如果当前节点的值等于要查找的值,则找到该值并返回。
如果要查找的值小于当前节点的值,则移至左子树。
如果要查找的值大于当前节点的值,则移至右子树。
如果当前节点为空(即没有更多子树),则该值不存在于 BST 中。
3. 插入一个值
要将值插入 BST:
从根节点开始。
如果当前节点为空,则将新值插入该位置。
如果要插入的值小于当前节点的值,则移至左子树并递归地插入。
如果要插入的值大于当前节点的值,则移至右子树并递归地插入。
4. 删除一个值
从 BST 中删除一个值是比较复杂的过程:
如果要删除的节点没有孩子,则简单地删除该节点。
如果要删除的节点有一个孩子,则用其孩子替换该节点。
如果要删除的节点有两个孩子:
找到左子树中的最大值(即前趋)。
用前趋替换要删除的节点。
删除左子树中的前趋。
5. 前序遍历
前序遍历以以下顺序访问 BST 中的节点:
根节点
左子树
右子树
6. 中序遍历
中序遍历以以下顺序访问 BST 中的节点:
左子树
根节点
右子树
7. 后序遍历
后序遍历以以下顺序访问 BST 中的节点:
左子树
右子树
根节点