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  1. 二叉树的特点:
  2. 二叉树排序是二叉树的一种类型,特点是:
  3. 代码实现
    1. 节点用对象来描述,节点特性用对象属性来描述。
    2. 二叉树结构用对象来描述。
    3. 插入值
    4. 使用方法
    5. 二叉排序树的遍历
      1. 中序遍历
      2. 前序遍历
      3. 后序遍历
    6. 二叉排序树的查找
      1. 查找最大值
      2. 查找最小值
      3. 查找指定值。
    7. 二叉排序树的删除
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Ihuzb
JS实现二叉排序树

二叉树的特点:

  • 二叉树是一种数据结构。
  • 由一系列节点组成,具有层级结构。每个节点的特性包含有节点值,关系指针。节点之间存在对应关系。
  • 树中存在一个没有父节点的节点,叫做根节点。树的末尾存在一系列没有子节点的节点,成为叶子节点。其他可以叫做中间节点。
  • 树的根节点位于第一层,层级数越大,节点位置越深,层基数也叫做树高。

二叉树排序是二叉树的一种类型,特点是:

  • 节点分为左右子树。
  • 在不为空的情况下,左子树子节点的值都小于父节点的值。
  • 在不为空的情况下,右子树子节点的值都大于父节点得值。
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代码实现

节点用对象来描述,节点特性用对象属性来描述。

//创建节点类
class Node {
constructor(key) {
this.key = key;//节点值
this.left = null;//左指针
this.right = null;//右指针
}
}

二叉树结构用对象来描述。

class BinaryTree {
constructor() {
this.root = null;
}

// 在这里写代码
}

插入值

//插入
insert(key) {
const newNode = new Node(key);
if (this.root === null) {//设置根节点
this.root = newNode;
}
this.insertNode(this.root, newNode);
}
insertNode(node, newNode) {
if (newNode.key < node.key) {//插值小于节点值进入左子树
if (node.left === null) {//直到左子树为空
node.left = newNode
} else {//左子树已存在
this.insertNode(node.left, newNode)
}
} else if (newNode.key > node.key){//插入值大于节点值进入右子树
if (node.right === null) {//直到右子树为空
node.right = newNode
} else {//右子树已存在
this.insertNode(node.right, newNode)
}
}
}

使用方法

// 实例化二叉树
const binaryTree = new BinaryTree();
// key值
const keys = [19, 8, 15, 24, 45, 12, 5];
// 生成二叉排序树
keys.forEach(key => binaryTree.insert(key));

二叉排序树的遍历

中序遍历

  • 总是先遍历左子树,然后访问根节点,接着遍历右子树
//中序遍历
inorderTraversal() {
let info = [];
this.inorderTraversalNode(this.root, ({key}) => {
info.push(key)
});
return info;
}
inorderTraversalNode(node, callback) {
if (node) {//当前节点
this.inorderTraversalNode(node.left, callback);//遍历左子树
callback(node);//访问节点
this.inorderTraversalNode(node.right, callback);//遍历右子树
}
}
//遍历结果:[5, 8, 12, 15, 19, 24, 45]

前序遍历

  • 总是先访问根节点,然后遍历左子树,接着遍历右子树。
//前序遍历
preOrderTraversal() {
let info = [];
this.preOrderTraversalNode(this.root, ({key}) => {
info.push(key)
});
return info;
}
preOrderTraversalNode(node, callback) {
if (node) {//当前节点
callback(node);//访问节点
this.preOrderTraversalNode(node.left, callback);//遍历左子树
this.preOrderTraversalNode(node.right, callback);//遍历右子树
}
}
//遍历结果:[19, 8, 5, 15, 12, 24, 45]

后序遍历

  • 总是先遍历左子树,接着遍历右子树,最后访问根节点。
//后序遍历
postOrderTraversal() {
let info = [];
this.postOrderTraversalNode(this.root, ({key}) => {
info.push(key)
});
return info;
}
postOrderTraversalNode(node, callback){
if (node) {//当前节点
this.postOrderTraversalNode(node.left, callback);//遍历左子树
this.postOrderTraversalNode(node.right, callback);//遍历右子树
callback(node);//访问节点
}
}
//遍历结果:[5, 12, 15, 8, 45, 24, 19]

二叉排序树的查找

查找最大值

  • 根据二叉排序树的特点,右子树的值都大于父节点得值。只需要进入节点的右子树查找,当某个节点的右子树为空时,该节点就是最大值。
//最大值
max() {
return this.maxNode(this.root)
}
maxNode(node) {
if (node) {
while (node.right !== null) {//右子树不为空时
node = node.right;
}
return node.key
}
return null
}

查找最小值

  • 根据二叉排序树的特点,左子树的值都小于父节点的值。只需要进入节点的左子树查找,当某个节点的左子树为空时,该节点就是最小值
//最小值
min() {
return this.minNode(this.root)
}
minNode(node) {
if (node) {
while (node.left !== null) {//左子树不为空时
node = node.left;
}
return node.key
}
return null
}

查找指定值。

  • 在二叉排序树中查找有没有节点对应的值与给定值相同。
  • 根据排序二叉树的特点,比较给定值与节点值,小于时进入节点左子树。大于时进入节点右子树。等于时返回真。层层对比,最后如果子树为空,则表示没找到。
//查找
search(key) {
return this.searchNode(this.root, key)
}
searchNode(node, key) {
if (node === null) {
return false
}
if (key < node.key) {//进入左子树
return this.searchNode(node.left, key)
} else if (key > node.key) {//进入右子树
return this.searchNode(node.right, key)
} else {//相等
return true
}
}

二叉排序树的删除

  • 当删除的节点为叶子节点,关系指针为空,直接把叶子节点设置成空。
  • 当删除的节点存在左子树,把父节点的关系指针直接指向左子树。存在右子树同理。
  • 当删除的节点存在左右子树时,先去右子树找最小值,然后用最小值替换节点值,最后进入右子树删除最小值对应的节点。
//删除
remove(key) {
this.root = this.removeNode(this.root, key)
}
removeNode(node, key) {
if (node === null) {//没有找到值对应节点
return null
}
if (key < node.key) {//给定值小于当前节点值
node.left = this.removeNode(node.left, key);
return node
} else if (key > node.key) {//给定值大于当前节点值
node.right = this.removeNode(node.right, key);
return node
} else {//找到对应的节点
if (node.left === null && node.right === null) {//节点为叶子节点
node = null;
return node
}
if (node.right === null) {//节点存在左子树
node = node.left;
return node
} else if (node.left === null) {//节点存在右子树
node = node.right;
return node
}
//节点存在左右子树时,先去右子树找最小值
const minKey = this.minNode(node.right);
//用最小值替换节点值
node.key = minKey;
//进入右子树删除最小值对应的节点。
this.removeNode(node.right, minKey);
return node;
}
}
本文作者:Ihuzb
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