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

 在线演示

#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

 在线演示

#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

更新于:2020年1月3日

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