C++ 中的二叉搜索树 - 搜索和插入操作
二叉搜索树 (BST) 是一种特殊的树,遵循以下规则:
- 左子节点的值始终小于父节点
- 右子节点的值始终大于父节点。
- 所有节点单独构成一个二叉搜索树。
二叉搜索树 (BST) 示例:
创建二叉搜索树是为了降低搜索、查找最小值和最大值等操作的复杂度。
BST 中的搜索操作
在二叉搜索树中执行搜索:
我们需要在树中搜索一个键。为此,我们将键与树的根节点进行比较。
如果键等于根节点,则找到键。
如果键的值大于根节点,则取右子树并搜索键。
如果键的值小于根节点,则取左子树并搜索键。
示例
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> struct node{ int key; struct node *left, *right; }; struct node *newNode(int item){ struct node *temp = (struct node *)malloc(sizeof(struct node)); temp->key = item; temp->left = temp->right = NULL; return temp; } void traversetree(struct node *root){ if (root != NULL){ traversetree(root->left); printf("%d \t", root->key); traversetree(root->right); } } struct node* search(struct node* root, int key){ if (root == NULL || root->key == key) return root; if (root->key < key) return search(root->right, key); return search(root->left, key); } struct node* insert(struct node* node, int key){ if (node == NULL) return newNode(key); if (key < node->key) node->left = insert(node->left, key); else if (key > node->key) node->right = insert(node->right, key); return node; } int main(){ struct node *root = NULL; root = insert(root, 23); insert(root, 15); insert(root, 12); insert(root, 17); insert(root, 32); insert(root, 29); insert(root, 45); printf("The tree is :\n"); traversetree(root); printf("\nSearching for 12 in this tree "); if(search(root , 12)) printf("\nelement found"); else printf("\nelement not found"); return 0; }
输出
The tree is : 12 15 17 23 29 32 45 Searching for 12 in this tree element found
BST 中的插入操作
BST 中的插入操作发生在树的叶节点处。对于插入,我们将开始将节点与根节点进行比较,并找到节点的正确位置,然后将其放置。下面的示例将使您更加清楚。
将 12 插入此 BST。
我们将 12 与根节点进行比较:12 > 5,它属于右子树。
将 12 与右子节点进行比较:12 > 8,它属于右子树的右侧。
将 12 与右子树的右子节点进行比较:12 > 10,它的位置在这个节点的右侧。
形成的新树将是:
示例
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> struct node{ int key; struct node *left, *right; }; struct node *newNode(int item){ struct node *temp = (struct node *)malloc(sizeof(struct node)); temp->key = item; temp->left = temp->right = NULL; return temp; } void traversetree(struct node *root){ if (root != NULL){ traversetree(root->left); printf("%d \t", root->key); traversetree(root->right); } } struct node* insert(struct node* node, int key){ if (node == NULL) return newNode(key); if (key < node->key) node->left = insert(node->left, key); else if (key > node->key) node->right = insert(node->right, key); return node; } int main(){ struct node *root = NULL; root = insert(root, 23); insert(root, 15); insert(root, 12); insert(root, 17); insert(root, 32); insert(root, 29); printf("The tree is :\n"); traversetree(root); printf("\nInseting 45 to the tree\n"); insert(root, 45); printf("Tree after insertion is :\n"); traversetree(root); return 0; }
输出
The tree is : 12 15 17 23 29 32 Inserting 45 to the tree Tree after insertion is : 12 15 17 23 29 32 45
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