集合-二叉搜索树

概要

二叉搜索树中的关键子总是以满足二叉搜索树性质的方法来存储：
父节点的值：大于等于左子节点的值，小于等于右子节点的值。
设x是二叉搜索树中的一个节点。如果y是x的左子树的一个节点，那么y.key<=x.key。
如果y是x右子树中的一个节点，那么y.key >= x.key。

技术细节

public class BinaryTreeSearch<K extends Comparable<K>, V> {static class BinaryNode<K, V> {/*** 键*/public K key;/*** 值*/public V val;/*** 左子节点*/public BinaryNode<K, V> left;/*** 右子树*/public BinaryNode<K, V> right;/*** 节点个数：子节点数量+1*/public int size;public BinaryNode(K key, V val) {this.key = key;this.val = val;left = null;right = null;size = 1;}}/*** 根节点*/private BinaryNode<K, V> root;/*** 添加元素或更新节点的值*/public void put(K key, V val) {root = put(root, key, val);}/*** 设置key和value* 如果key在树中不存在，则新增节点* 如果key存在，则更新节点的值。*/private BinaryNode<K, V> put(BinaryNode<K, V> node, K key, V val) {if (node == null) {return new BinaryNode<>(key, val);}//判断键值的大小int cmp = key.compareTo(node.key);//相等表示，是更新if (cmp < 0) {//键小于节点，则放在节点的左子树node.left = put(node.left, key, val);} else if (cmp > 0) {//键大于节点，则放在节点的右子树node.right = put(node.right, key, val);} else {//更新值node.val = val;}//节点数，子节点数量+1node.size = size(node.left) + size(node.right) + 1;return node;}public int size() {return size(root);}private int size(BinaryNode<K, V> node) {if (node == null) {return 0;}return node.size;}/*** 获取key的值，从跟节点向子节点开始查找*/public V get(K key) {BinaryNode<K, V> node = get(root, key);if (node != null) {return node.val;}return null;}private BinaryNode<K, V> get(BinaryNode<K, V> node, K key) {if (node == null) {return null;}int cp = key.compareTo(node.key);if (cp == 0) {return node;} else if (cp < 0) {//key值更小return get(node.left, key);} else {return get(node.right, key);}}/*** 获取最小值*/public V min() {BinaryNode<K, V> node = min(root);if (node == null) {return null;}return node.val;}/*** 获取该节点之后的最小值*/private BinaryNode<K, V> min(BinaryNode<K, V> node) {if (node == null) {return null;}if (node.left != null) {return min(node.left);}return node;}/*** 获取最大值*/public V max() {BinaryNode<K,V> node =  max(root);if(node == null){return null;}return node.val;}/*** 获取当前节点的最大值， 如果无右子节点，则当前节点是最大值。* 否则递归右子节点。*/private BinaryNode<K, V> max(BinaryNode<K, V> node) {if (node == null) {return null;}if (node.right != null) {return max(node.right);}return node;}/*** 删除最小值*/public void deleteMin() {root = deleteMin(root);}/*** 删除最小值* 如果当前节点为空，或是节点无子节点。则表示该节点最小。删除该节点。* 如果左子树为空，则表示当前节点是最小值，删除当前节点()。*/private BinaryNode<K, V> deleteMin(BinaryNode<K, V> node) {if (node == null || (node.left == null && node.right == null)) {return null;}//左子树为空在，说明node是最小值。并返回该节点的右节点。if (node.left == null) {return node.right;}//如果node不是最小值，则递归左子树找到最小值node.left = deleteMin(node.left);//重新计算节点数量node.size = size(node.left) + size(node.right) + 1;return node;}public void deleteMax() {root = deleteMax(root);}private BinaryNode<K, V> deleteMax(BinaryNode<K, V> node) {//如果节点为空则返回//如果节点没有子节点，则说明该节点是最大值，则删除该节点if (node == null || (node.left == null && node.right == null)) {return null;}//右子树为空在，说明node是最大值。//则删除该节点，返回该节点的左节点。if (node.right == null) {return node.left;}//如果右节点不为空，则递归有节点，以便删除最大值。node.right = deleteMax(node.right);//重新计算节点数量node.size = size(node.left) + size(node.right) + 1;return node;}public void delete(K key) {root = deleteNode(root, key);}private BinaryNode<K, V> deleteNode(BinaryNode<K, V> node, K key) {if (node == null) {return null;}int cmp = key.compareTo(node.key);if (cmp < 0) {node.left = deleteNode(node.left, key);} else if (cmp > 0) {node.right = deleteNode(node.right, key);} else {//查找到当前节点//如果左子节点为空，则直接返回node.right。即可if (node.left == null) {return node.right;}//如果右子节点为空，则直接返回node.left。即可if (node.right == null) {return node.left;}//左右子节点都存在//可以获取左子树的最大值，或右子树的最小值。//获取右子树的最小值BinaryNode<K, V> delete = min(node.right);//将右子树的最小值，替换到当前值node.key = delete.key;node.val = delete.val;//删除掉右子树的最小值node.right = deleteMin(node.right);}node.size = size(node.left) + size(node.right) + 1;return node;}public void orderPrint() {print(root);}private void print(BinaryNode<K, V> node) {if (node != null) {print(node.left);System.out.println("中序输出：" + node.val);print(node.right);}}
}