Java与算法之(13) - 二叉搜索树】的更多相关文章

查找是指在一批记录中找出满足指定条件的某一记录的过程,例如在数组{ 8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 }中查找数字15,实现代码很简单: int key = 15; int[] datas = new int[] { 8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 }; for(int i = 0; i < datas.length; i++) { if(datas[i] == …
1.二叉搜索树介绍 前面我们已经介绍过了向量和链表.有序向量可以以二分查找的方式高效的查找特定元素,而缺点是插入删除的效率较低(需要整体移动内部元素):链表的优点在于插入,删除元素时效率较高,但由于不支持随机访问,特定元素的查找效率为线性复杂度O(1),效率较低. 向量和链表的优缺点是互补的,那么有没有办法兼具两者的优点呢?这便引出了接下来需要介绍的数据结构——二叉搜索树(Binary Search Tree). 二叉搜索树和链表类似,同样是以节点为单位存储数据的链式数据结构.二叉搜索树作为一种…
538. 把二叉搜索树转换为累加树 给定一个二叉搜索树(Binary Search Tree),把它转换成为累加树(Greater Tree),使得每个节点的值是原来的节点值加上所有大于它的节点值之和. 例如: 输入: 原始二叉搜索树: 5 / \ 2 13 输出: 转换为累加树: 18 / \ 20 13 /** * Definition for a binary tree node. * public class TreeNode { * int val; * TreeNode left;…
目录 简介 AVL的特性 AVL的构建 AVL的搜索 AVL的插入 AVL的删除 简介 平衡二叉搜索树是一种特殊的二叉搜索树.为什么会有平衡二叉搜索树呢? 考虑一下二叉搜索树的特殊情况,如果一个二叉搜索树所有的节点都是右节点,那么这个二叉搜索树将会退化成为链表.从而导致搜索的时间复杂度变为O(n),其中n是二叉搜索树的节点个数. 而平衡二叉搜索树正是为了解决这个问题而产生的,它通过限制树的高度,从而将时间复杂度降低为O(logn). AVL的特性 在讨论AVL的特性之前,我们先介绍一个概念叫做平…
669. 修剪二叉搜索树 给定一个二叉搜索树,同时给定最小边界L 和最大边界 R.通过修剪二叉搜索树,使得所有节点的值在[L, R]中 (R>=L) .你可能需要改变树的根节点,所以结果应当返回修剪好的二叉搜索树的新的根节点. 示例 1: 输入: 1 / \ 0 2 L = 1 R = 2 输出: 1 \ 2 示例 2: 输入: 3 / \ 0 4 \ 2 / 1 L = 1 R = 3 输出: 3 / 2 / 1 /** * Definition for a binary tree node.…
99. 恢复二叉搜索树 二叉搜索树中的两个节点被错误地交换. 请在不改变其结构的情况下,恢复这棵树. 示例 1: 输入: [1,3,null,null,2] 1 / 3 \ 2 输出: [3,1,null,null,2] 3 / 1 \ 2 示例 2: 输入: [3,1,4,null,null,2] 3 / \ 1 4 / 2 输出: [2,1,4,null,null,3] 2 / \ 1 4 / 3 进阶: 使用 O(n) 空间复杂度的解法很容易实现. 你能想出一个只使用常数空间的解决方案吗?…
98. 验证二叉搜索树 给定一个二叉树,判断其是否是一个有效的二叉搜索树. 假设一个二叉搜索树具有如下特征: 节点的左子树只包含小于当前节点的数. 节点的右子树只包含大于当前节点的数. 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树. 示例 1: 输入: 2 / \ 1 3 输出: true 示例 2: 输入: 5 / \ 1 4 / \ 3 6 输出: false 解释: 输入为: [5,1,4,null,null,3,6]. 根节点的值为 5 ,但是其右子节点值为 4 . class Soluti…
@ 目录 1.二叉搜索树 1.1. 基本概念 1.2.树的节点(BinaryNode) 1.3.构造器和成员变量 1.3.公共方法(public method) 1.4.比较函数 1.5.contains 函数 1.6.findMin 1.7.findMax 1.8.insert 1.9.remove 二.完整代码实现(Java) 1.二叉搜索树 1.1. 基本概念 二叉树的一个性质是一棵平均二叉树的深度要比节点个数N小得多.分析表明其平均深度为\(\mathcal{O}(\sqrt{N})\)…
1递归含义:在某时某刻某个条件下调用包含自己的函数 2:注意点:⑴递归过程中一定要加限制条件,要不然会陷入死循环: 死循环eg: function f(someP){ f(somP); } f(4); //Uncaught RangeError: Maximum call stack size exceeded 正常调用: //计算输入某个正整数,然后一直向下叠加 ,这里仅仅做一个简单示例,不进行输入num的判断 function f(num){ let x; if(num>0){ x =num…
为了更加深入了解二叉搜索树,博主自己用Java写了个二叉搜索树,有兴趣的同学可以一起探讨探讨. 首先,二叉搜索树是啥?它有什么用呢? 二叉搜索树, 也称二叉排序树,它的每个节点的数据结构为1个父节点指针,1个左孩子指针,1个有孩子指针,还有就是自己的数据部分了,因为只有左右两孩子,所以才叫二叉树,在此基础上,该二叉树还满足另外一个条件:每个结点的左孩子都不大于该结点&&每个结点的右孩子都大于该结点.这样,我们队这棵树进行中序遍历,就能把key从小到大排序了…… 那么问题来了,我都有线性表有…
本文根据<大话数据结构>一书,实现了Java版的二叉排序树/二叉搜索树. 二叉排序树介绍 在上篇博客中,顺序表的插入和删除效率还可以,但查找效率很低:而有序线性表中,可以使用折半.插值.斐波那契等查找方法来实现,但因为要保持有序,其插入和删除操作很耗费时间. 二叉排序树(Binary Sort Tree),又称为二叉搜索树,则可以在高效率的查找下,同时保持插入和删除操作也又较高的效率.下图为典型的二叉排序树. 二叉查找树具有以下性质: (1) 若任意节点的左子树不空,则左子树上所有结点的值均小…
[096-Unique Binary Search Trees(唯一二叉搜索树)] [LeetCode-面试算法经典-Java实现][全部题目文件夹索引] 原题 Given n, how many structurally unique BST's (binary search trees) that store values 1-n? For example, Given n = 3, there are a total of 5 unique BST's. 1 3 3 2 1 \ / / /…
[本文链接] http://www.cnblogs.com/hellogiser/p/kmin-of-array-vs-kmin-of-bst.html [分析] 数组的Kmin算法和二叉搜索树的Kmin算法非常类似,其本质是找序列中的第K大或者第K小的元素,可以借鉴QuickSort的思想加以实现. [Kmin_of_Array]  C++ Code  12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940…
树集合了数组(查找速度快)和链表(插入.删除速度快)的优点 二叉树是一种特殊的树,即:树中的每个节点最多只能有两个子节点 二叉搜索树是一种特殊的二叉树,即:节点的左子节点的值都小于这个节点的值,节点的右子节点的值都大于等于这个节点的值 节点类: public class Node { public int id; public String name; public Node leftChild; public Node rightChild; public Node(int id, Strin…
由于最近想要阅读下 JDK1.8 中 HashMap 的具体实现,但是由于 HashMap 的实现中用到了红黑树,所以我觉得有必要先复习下红黑树的相关知识,所以写下这篇随笔备忘,有不对的地方请指出- 学习红黑树,我觉得有必要从二叉搜索树开始学起,本篇随笔就主要介绍 Java 实现二叉搜索树的查找.插入.删除.遍历等内容. 二叉搜索树需满足以下四个条件: 若任意节点的左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值: 若任意节点的右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值: 任意…
接着第三课的内容和讲了第四课的部分内容 1.介绍二叉搜索树 在二叉树上,何为一个节点的后继节点? 何为搜索二叉树? 如何实现搜索二叉树的查找?插入?删除? 二叉树的概念上衍生出的. 任何一个节点,左比他小,右比他大.标准搜索二叉树是没有重复值的. TreeMap就是搜索二叉树,key是有序组织起来的,组织方式是搜索二叉树,具体就是红黑树(具有某一种平衡性的搜索二叉树),和HashMap的无序分布不同. 有序的话,能完成更多的事情,找刚刚小的.刚刚大的. 查数很方便,如果左子树和右子树高度差不超过…
计算机里面的数据结构 树 在计算机存储领域应用作用非常大,我之前也多次强调多磁盘的存取速度是目前计算机飞速发展的一大障碍,计算机革命性的的下一次飞跃就是看硬盘有没有质的飞跃,为什么这么说?因为磁盘是永久性存储设备(在相当长的时间内都可以用),就这一点虽然内存在性能方面优势巨大但是保存信息和数据还是要靠磁盘. 数最成功的要数B+tree和LSM-tree了,在关系型数据库和非关系型数据库(Nosql)可谓是处于主导地位,RocksDB目前在nosql和newsql中都大放光彩,其存储引擎就是LSM…
二叉搜索树:一棵二叉搜索树是以一棵二叉树来组织的,这样一棵树可以使用链表的数据结构来表示(也可以采用数组来实现).除了key和可能带有的其他数据外,每个节点还包含Left,Right,Parent,它们分别指节点的左孩子,右孩子,和父节点. 一个二叉搜索树总是满足 :node.left.key<node.key<=node.right.key. 以下是一个用java实现的二叉搜索树,包含了查找最大值,最小值,查找某一节点,插入和删除操作. 接下来通过代码来分析二叉搜索树中的思想:在代码实现二叉…
1.二叉搜索树定义 二叉搜索树,是指一棵空树或者具有下列性质的二叉树: 若任意节点的左子树不空,则左子树上所有节点的值均小于它的根节点的值: 若任意节点的右子树不空,则右子树上所有节点的值均大于它的根节点的值: 任意节点的左,右子树也分别为二叉搜索树: 没有键值相等的节点. 2.用Java来表示二叉树 public class BinarySearchTree { // 二叉搜索树类 private class Node { // 节点类 int data; // 数据域 Node right;…
题目:输入一颗二叉搜索树,将该二叉搜索树转换成一个排序的双向链表.要求不能创建新的结点.仅仅能调整树中结点指针的指向. 比方例如以下图中的二叉搜索树.则输出转换之后的排序双向链表为: 在二叉树中,每一个结点都有两个指向子节点的指针.在双向链表中.每一个结点也有两个指针.他们分别指向前一个结点和后一个结点.因为这两种结点的结构相似,同一时候二叉搜索树也是一种排序的数据结构.因此在理论上有可能实现二叉搜索树和排序的双向链表的转换. 在搜索二叉树中,左子结点的值总是小于父节点的值,右子节点的值总是大于…
定义二叉查找树(Binary Search Tree),(又:二叉搜索树,二叉排序树)它或者是一棵空树,或者是具有下列性质的二叉树: 若它的左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值: 若它的右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值: 它的左.右子树也分别为二叉排序树. 性质1,任意节点x,其左子树中的key不大于x.key,其右子树中的key不小于x.key.2,不同的二叉搜索树可以代表同一组值的集合.3,二叉搜索树的基本操作和树的高度成正比,所以如果是一棵完全二叉树…
二叉搜索树 二叉搜索树结合了无序链表插入便捷和有序数组二分查找快速的特点,较为高效地实现了有序符号表.下图显示了二叉搜索树的结构特点(图片来自<算法第四版>): 可以看到每个父节点下都可以连着两个子节点,键写在节点上,其中左边的子节点的键值小于父节点的键值,右节点的键值大于父节点的键值.每个父节点及其后代节点组成了一颗子树,根节点及其后代节点则组成了完整的二叉搜索树. 在代码层面看来,就是每个节点对象中包含另外两个子节点的指针,同时包含一些要用到的数据,比如键值对和方便后续操作的整课子树的节点…
二叉树(Binary Tree)是最简单的树形数据结构,然而却十分精妙.其衍生出各种算法,以致于占据了数据结构的半壁江山.STL中大名顶顶的关联容器--集合(set).映射(map)便是使用二叉树实现.由于篇幅有限,此处仅作一般介绍(如果想要完全了解二叉树以及其衍生出的各种算法,恐怕要写8~10篇). 1)二叉树(Binary Tree) 顾名思义,就是一个节点分出两个节点,称其为左右子节点:每个子节点又可以分出两个子节点,这样递归分叉,其形状很像一颗倒着的树.二叉树限制了每个节点最多有两个子节…
什么也不说了,直接上代码. 首先是节点类,大家都懂得 /** * 二叉树的节点类 * * @author HeYufan * * @param <T> */ class Node<T extends Comparable<? super T>> { /** * 节点储存的值 */ private T data; /** * 左子节点 */ private Node<T> leftNode; /** * 右子节点 */ private Node<T>…
二叉搜索树基本操作 求树中的结点个数 判断节点是否为空 向树中插入新结点key-value 树中是否存在key 返回树中key对应的value值 先序遍历 中序遍历 后续遍历 层序遍历 求树中key最小的结点 求树中key最大的结点 删除树中key最小的结点 删除树中key最大的结点 树中删除一个结点 代码: /** * @param <Key> 键的泛型 * @param <Value> 值的泛型 */ public class BinarySearchTree<Key e…
Java实现的二叉搜索树,并实现对该树的搜索,插入,删除操作(合并删除,复制删除) 首先我们要有一个编码的思路,大致如下: 1.查找:根据二叉搜索树的数据特点,我们可以根据节点的值得比较来实现查找,查找值大于当前节点时向右走,反之向左走! 2.插入:我们应该知道,插入的全部都是叶子节点,所以我们就需要找到要进行插入的叶子节点的位置,插入的思路与查找的思路一致. 3.删除: 1)合并删除:一般来说会遇到以下几种情况,被删节点有左子树没右子树,此时要让当前节点的父节点指向当前节点的左子树:当被删节点…
转载请注明出处 一.概念 二叉搜索树也成二叉排序树,它有这么一个特点,某个节点,若其有两个子节点,则一定满足,左子节点值一定小于该节点值,右子节点值一定大于该节点值,对于非基本类型的比较,可以实现Comparator接口,在本文中为了方便,采用了int类型数据进行操作. 要想实现一颗二叉树,肯定得从它的增加说起,只有把树构建出来了,才能使用其他操作. 二.二叉搜索树构建 谈起二叉树的增加,肯定先得构建一个表示节点的类,该节点的类,有这么几个属性,节点的值,节点的父节点.左节点.右节点这四个属性,…
相关知识:(来自百度百科)  LCA(Least Common Ancestors) 即最近公共祖先,是指在有根树中,找出某两个结点u和v最近的公共祖先. 例如: 1和7的最近公共祖先为5: 1和5的最近公共祖先为5: 7和5的最近公共祖先为7: 题目: 给定一个二叉搜索树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先. 百度百科中最近公共祖先的定义为:“对于有根树 T 的两个结点 p.q,最近公共祖先表示为一个结点 x,满足 x 是 p.q 的祖先且 x 的深度尽可能大(一个节点也可以是它自己的祖先…
本文参考自<剑指offer>一书,代码采用Java语言. 更多:<剑指Offer>Java实现合集   题目 输入一个整数数组,判断该数组是不是某二叉搜索树的后序遍历的结果.如果是则返回true,否则返回false.假设输入的数组的任意两个数字都互不相同. 思路 二叉树后序遍历数组的最后一个数为根结点,剩余数字中,小于根结点的数字(即左子树部分)都排在前面,大于根结点的数字(即右子树部分)都排在后面.根据遍历数组的这个特性,可以编写出一个递归函数,用于实现题目所要求的判断功能. 测…
本文参考自<剑指offer>一书,代码采用Java语言. 更多:<剑指Offer>Java实现合集   题目 输入一棵二叉搜索树,将该二叉搜索树转换成一个排序的双向链表.要求不能创建任何新的结点,只能调整树中结点指针的指向. 思路 二叉搜索树.排序链表,想到使用中序遍历. 要实现双向链表,必须知道当前结点的前一个结点.根据中序遍历可以知道,当遍历到根结点的时候,左子树已经转化成了一个排序的链表了,根结点的前一结点就是该链表的最后一个结点(这个结点必须记录下来,将遍历函数的返回值设置…