mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-04-13 14:10:00 +08:00
refactor: Replace 结点 with 节点 (#452)
* Replace 结点 with 节点 Update the footnotes in the figures * Update mindmap * Reduce the size of the mindmap.png
This commit is contained in:
@@ -8,7 +8,7 @@ import . "github.com/krahets/hello-algo/pkg"
|
||||
|
||||
/* AVL 树 */
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type aVLTree struct {
|
||||
// 根结点
|
||||
// 根节点
|
||||
root *TreeNode
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -16,20 +16,20 @@ func newAVLTree() *aVLTree {
|
||||
return &aVLTree{root: nil}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取结点高度 */
|
||||
/* 获取节点高度 */
|
||||
func (t *aVLTree) height(node *TreeNode) int {
|
||||
// 空结点高度为 -1 ,叶结点高度为 0
|
||||
// 空节点高度为 -1 ,叶节点高度为 0
|
||||
if node != nil {
|
||||
return node.Height
|
||||
}
|
||||
return -1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 更新结点高度 */
|
||||
/* 更新节点高度 */
|
||||
func (t *aVLTree) updateHeight(node *TreeNode) {
|
||||
lh := t.height(node.Left)
|
||||
rh := t.height(node.Right)
|
||||
// 结点高度等于最高子树高度 + 1
|
||||
// 节点高度等于最高子树高度 + 1
|
||||
if lh > rh {
|
||||
node.Height = lh + 1
|
||||
} else {
|
||||
@@ -39,11 +39,11 @@ func (t *aVLTree) updateHeight(node *TreeNode) {
|
||||
|
||||
/* 获取平衡因子 */
|
||||
func (t *aVLTree) balanceFactor(node *TreeNode) int {
|
||||
// 空结点平衡因子为 0
|
||||
// 空节点平衡因子为 0
|
||||
if node == nil {
|
||||
return 0
|
||||
}
|
||||
// 结点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
|
||||
// 节点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
|
||||
return t.height(node.Left) - t.height(node.Right)
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -54,10 +54,10 @@ func (t *aVLTree) rightRotate(node *TreeNode) *TreeNode {
|
||||
// 以 child 为原点,将 node 向右旋转
|
||||
child.Right = node
|
||||
node.Left = grandChild
|
||||
// 更新结点高度
|
||||
// 更新节点高度
|
||||
t.updateHeight(node)
|
||||
t.updateHeight(child)
|
||||
// 返回旋转后子树的根结点
|
||||
// 返回旋转后子树的根节点
|
||||
return child
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -68,16 +68,16 @@ func (t *aVLTree) leftRotate(node *TreeNode) *TreeNode {
|
||||
// 以 child 为原点,将 node 向左旋转
|
||||
child.Left = node
|
||||
node.Right = grandChild
|
||||
// 更新结点高度
|
||||
// 更新节点高度
|
||||
t.updateHeight(node)
|
||||
t.updateHeight(child)
|
||||
// 返回旋转后子树的根结点
|
||||
// 返回旋转后子树的根节点
|
||||
return child
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
func (t *aVLTree) rotate(node *TreeNode) *TreeNode {
|
||||
// 获取结点 node 的平衡因子
|
||||
// 获取节点 node 的平衡因子
|
||||
// Go 推荐短变量,这里 bf 指代 t.balanceFactor
|
||||
bf := t.balanceFactor(node)
|
||||
// 左偏树
|
||||
@@ -106,46 +106,46 @@ func (t *aVLTree) rotate(node *TreeNode) *TreeNode {
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
func (t *aVLTree) insert(val int) *TreeNode {
|
||||
t.root = t.insertHelper(t.root, val)
|
||||
return t.root
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 递归插入结点(辅助方法) */
|
||||
/* 递归插入节点(辅助方法) */
|
||||
func (t *aVLTree) insertHelper(node *TreeNode, val int) *TreeNode {
|
||||
if node == nil {
|
||||
return NewTreeNode(val)
|
||||
}
|
||||
/* 1. 查找插入位置,并插入结点 */
|
||||
/* 1. 查找插入位置,并插入节点 */
|
||||
if val < node.Val {
|
||||
node.Left = t.insertHelper(node.Left, val)
|
||||
} else if val > node.Val {
|
||||
node.Right = t.insertHelper(node.Right, val)
|
||||
} else {
|
||||
// 重复结点不插入,直接返回
|
||||
// 重复节点不插入,直接返回
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
// 更新结点高度
|
||||
// 更新节点高度
|
||||
t.updateHeight(node)
|
||||
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
node = t.rotate(node)
|
||||
// 返回子树的根结点
|
||||
// 返回子树的根节点
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
func (t *aVLTree) remove(val int) *TreeNode {
|
||||
root := t.removeHelper(t.root, val)
|
||||
return root
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 递归删除结点(辅助方法) */
|
||||
/* 递归删除节点(辅助方法) */
|
||||
func (t *aVLTree) removeHelper(node *TreeNode, val int) *TreeNode {
|
||||
if node == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
/* 1. 查找结点,并删除之 */
|
||||
/* 1. 查找节点,并删除之 */
|
||||
if val < node.Val {
|
||||
node.Left = t.removeHelper(node.Left, val)
|
||||
} else if val > node.Val {
|
||||
@@ -156,56 +156,56 @@ func (t *aVLTree) removeHelper(node *TreeNode, val int) *TreeNode {
|
||||
if node.Right != nil {
|
||||
child = node.Right
|
||||
}
|
||||
// 子结点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
||||
// 子节点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
|
||||
if child == nil {
|
||||
return nil
|
||||
} else {
|
||||
// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||
// 子节点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||
node = child
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
// 子结点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个结点删除,并用该结点替换当前结点
|
||||
// 子节点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个节点删除,并用该节点替换当前节点
|
||||
temp := t.getInOrderNext(node.Right)
|
||||
node.Right = t.removeHelper(node.Right, temp.Val)
|
||||
node.Val = temp.Val
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 更新结点高度
|
||||
// 更新节点高度
|
||||
t.updateHeight(node)
|
||||
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
node = t.rotate(node)
|
||||
// 返回子树的根结点
|
||||
// 返回子树的根节点
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
|
||||
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
|
||||
func (t *aVLTree) getInOrderNext(node *TreeNode) *TreeNode {
|
||||
if node == nil {
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
|
||||
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
|
||||
for node.Left != nil {
|
||||
node = node.Left
|
||||
}
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
func (t *aVLTree) search(val int) *TreeNode {
|
||||
cur := t.root
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
for cur != nil {
|
||||
if cur.Val < val {
|
||||
// 目标结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
||||
cur = cur.Right
|
||||
} else if cur.Val > val {
|
||||
// 目标结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
||||
cur = cur.Left
|
||||
} else {
|
||||
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||
// 找到目标节点,跳出循环
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 返回目标结点
|
||||
// 返回目标节点
|
||||
return cur
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -14,8 +14,8 @@ import (
|
||||
func TestAVLTree(t *testing.T) {
|
||||
/* 初始化空 AVL 树 */
|
||||
tree := newAVLTree()
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
// 请关注插入结点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
// 请关注插入节点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testInsert(tree, 1)
|
||||
testInsert(tree, 2)
|
||||
testInsert(tree, 3)
|
||||
@@ -27,28 +27,28 @@ func TestAVLTree(t *testing.T) {
|
||||
testInsert(tree, 10)
|
||||
testInsert(tree, 6)
|
||||
|
||||
/* 插入重复结点 */
|
||||
/* 插入重复节点 */
|
||||
testInsert(tree, 7)
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
// 请关注删除结点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testRemove(tree, 8) // 删除度为 0 的结点
|
||||
testRemove(tree, 5) // 删除度为 1 的结点
|
||||
testRemove(tree, 4) // 删除度为 2 的结点
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
// 请关注删除节点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testRemove(tree, 8) // 删除度为 0 的节点
|
||||
testRemove(tree, 5) // 删除度为 1 的节点
|
||||
testRemove(tree, 4) // 删除度为 2 的节点
|
||||
|
||||
/* 查询结点 */
|
||||
/* 查询节点 */
|
||||
node := tree.search(7)
|
||||
fmt.Printf("\n查找到的结点对象为 %#v ,结点值 = %d \n", node, node.Val)
|
||||
fmt.Printf("\n查找到的节点对象为 %#v ,节点值 = %d \n", node, node.Val)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func testInsert(tree *aVLTree, val int) {
|
||||
tree.insert(val)
|
||||
fmt.Printf("\n插入结点 %d 后,AVL 树为 \n", val)
|
||||
fmt.Printf("\n插入节点 %d 后,AVL 树为 \n", val)
|
||||
PrintTree(tree.root)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func testRemove(tree *aVLTree, val int) {
|
||||
tree.remove(val)
|
||||
fmt.Printf("\n删除结点 %d 后,AVL 树为 \n", val)
|
||||
fmt.Printf("\n删除节点 %d 后,AVL 树为 \n", val)
|
||||
PrintTree(tree.root)
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -28,7 +28,7 @@ func (bst *binarySearchTree) buildTree(nums []int, left, right int) *TreeNode {
|
||||
if left > right {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
// 将数组中间结点作为根结点
|
||||
// 将数组中间节点作为根节点
|
||||
middle := left + (right-left)>>1
|
||||
root := NewTreeNode(nums[middle])
|
||||
// 递归构建左子树和右子树
|
||||
@@ -37,53 +37,53 @@ func (bst *binarySearchTree) buildTree(nums []int, left, right int) *TreeNode {
|
||||
return root
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取根结点 */
|
||||
/* 获取根节点 */
|
||||
func (bst *binarySearchTree) getRoot() *TreeNode {
|
||||
return bst.root
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取中序遍历的下一个结点(仅适用于 root 有左子结点的情况) */
|
||||
/* 获取中序遍历的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
|
||||
func (bst *binarySearchTree) getInOrderNext(node *TreeNode) *TreeNode {
|
||||
if node == nil {
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
|
||||
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
|
||||
for node.Left != nil {
|
||||
node = node.Left
|
||||
}
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
func (bst *binarySearchTree) search(num int) *TreeNode {
|
||||
node := bst.root
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
for node != nil {
|
||||
if node.Val < num {
|
||||
// 目标结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
||||
node = node.Right
|
||||
} else if node.Val > num {
|
||||
// 目标结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
||||
node = node.Left
|
||||
} else {
|
||||
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||
// 找到目标节点,跳出循环
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 返回目标结点
|
||||
// 返回目标节点
|
||||
return node
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
func (bst *binarySearchTree) insert(num int) *TreeNode {
|
||||
cur := bst.root
|
||||
// 若树为空,直接提前返回
|
||||
if cur == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
// 待插入结点之前的结点位置
|
||||
// 待插入节点之前的节点位置
|
||||
var pre *TreeNode = nil
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
for cur != nil {
|
||||
if cur.Val == num {
|
||||
return nil
|
||||
@@ -95,7 +95,7 @@ func (bst *binarySearchTree) insert(num int) *TreeNode {
|
||||
cur = cur.Left
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 插入结点
|
||||
// 插入节点
|
||||
node := NewTreeNode(num)
|
||||
if pre.Val < num {
|
||||
pre.Right = node
|
||||
@@ -105,54 +105,54 @@ func (bst *binarySearchTree) insert(num int) *TreeNode {
|
||||
return cur
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
func (bst *binarySearchTree) remove(num int) *TreeNode {
|
||||
cur := bst.root
|
||||
// 若树为空,直接提前返回
|
||||
if cur == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
// 待删除结点之前的结点位置
|
||||
// 待删除节点之前的节点位置
|
||||
var pre *TreeNode = nil
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
for cur != nil {
|
||||
if cur.Val == num {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
pre = cur
|
||||
if cur.Val < num {
|
||||
// 待删除结点在右子树中
|
||||
// 待删除节点在右子树中
|
||||
cur = cur.Right
|
||||
} else {
|
||||
// 待删除结点在左子树中
|
||||
// 待删除节点在左子树中
|
||||
cur = cur.Left
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 若无待删除结点,则直接返回
|
||||
// 若无待删除节点,则直接返回
|
||||
if cur == nil {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
// 子结点数为 0 或 1
|
||||
// 子节点数为 0 或 1
|
||||
if cur.Left == nil || cur.Right == nil {
|
||||
var child *TreeNode = nil
|
||||
// 取出待删除结点的子结点
|
||||
// 取出待删除节点的子节点
|
||||
if cur.Left != nil {
|
||||
child = cur.Left
|
||||
} else {
|
||||
child = cur.Right
|
||||
}
|
||||
// 将子结点替换为待删除结点
|
||||
// 将子节点替换为待删除节点
|
||||
if pre.Left == cur {
|
||||
pre.Left = child
|
||||
} else {
|
||||
pre.Right = child
|
||||
}
|
||||
// 子结点数为 2
|
||||
// 子节点数为 2
|
||||
} else {
|
||||
// 获取中序遍历中待删除结点 cur 的下一个结点
|
||||
// 获取中序遍历中待删除节点 cur 的下一个节点
|
||||
next := bst.getInOrderNext(cur)
|
||||
temp := next.Val
|
||||
// 递归删除结点 next
|
||||
// 递归删除节点 next
|
||||
bst.remove(next.Val)
|
||||
// 将 next 的值复制给 cur
|
||||
cur.Val = temp
|
||||
|
||||
@@ -15,27 +15,27 @@ func TestBinarySearchTree(t *testing.T) {
|
||||
fmt.Println("\n初始化的二叉树为:")
|
||||
bst.print()
|
||||
|
||||
// 获取根结点
|
||||
// 获取根节点
|
||||
node := bst.getRoot()
|
||||
fmt.Println("\n二叉树的根结点为:", node.Val)
|
||||
fmt.Println("\n二叉树的根节点为:", node.Val)
|
||||
|
||||
// 查找结点
|
||||
// 查找节点
|
||||
node = bst.search(7)
|
||||
fmt.Println("查找到的结点对象为", node, ",结点值 =", node.Val)
|
||||
fmt.Println("查找到的节点对象为", node, ",节点值 =", node.Val)
|
||||
|
||||
// 插入结点
|
||||
// 插入节点
|
||||
node = bst.insert(16)
|
||||
fmt.Println("\n插入结点后 16 的二叉树为:")
|
||||
fmt.Println("\n插入节点后 16 的二叉树为:")
|
||||
bst.print()
|
||||
|
||||
// 删除结点
|
||||
// 删除节点
|
||||
bst.remove(1)
|
||||
fmt.Println("\n删除结点 1 后的二叉树为:")
|
||||
fmt.Println("\n删除节点 1 后的二叉树为:")
|
||||
bst.print()
|
||||
bst.remove(2)
|
||||
fmt.Println("\n删除结点 2 后的二叉树为:")
|
||||
fmt.Println("\n删除节点 2 后的二叉树为:")
|
||||
bst.print()
|
||||
bst.remove(4)
|
||||
fmt.Println("\n删除结点 4 后的二叉树为:")
|
||||
fmt.Println("\n删除节点 4 后的二叉树为:")
|
||||
bst.print()
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -12,7 +12,7 @@ import (
|
||||
|
||||
/* 层序遍历 */
|
||||
func levelOrder(root *TreeNode) []int {
|
||||
// 初始化队列,加入根结点
|
||||
// 初始化队列,加入根节点
|
||||
queue := list.New()
|
||||
queue.PushBack(root)
|
||||
// 初始化一个切片,用于保存遍历序列
|
||||
@@ -20,14 +20,14 @@ func levelOrder(root *TreeNode) []int {
|
||||
for queue.Len() > 0 {
|
||||
// 队列出队
|
||||
node := queue.Remove(queue.Front()).(*TreeNode)
|
||||
// 保存结点值
|
||||
// 保存节点值
|
||||
nums = append(nums, node.Val)
|
||||
if node.Left != nil {
|
||||
// 左子结点入队
|
||||
// 左子节点入队
|
||||
queue.PushBack(node.Left)
|
||||
}
|
||||
if node.Right != nil {
|
||||
// 右子结点入队
|
||||
// 右子节点入队
|
||||
queue.PushBack(node.Right)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -20,5 +20,5 @@ func TestLevelOrder(t *testing.T) {
|
||||
|
||||
// 层序遍历
|
||||
nums := levelOrder(root)
|
||||
fmt.Println("\n层序遍历的结点打印序列 =", nums)
|
||||
fmt.Println("\n层序遍历的节点打印序列 =", nums)
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -15,7 +15,7 @@ func preOrder(node *TreeNode) {
|
||||
if node == nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
// 访问优先级:根结点 -> 左子树 -> 右子树
|
||||
// 访问优先级:根节点 -> 左子树 -> 右子树
|
||||
nums = append(nums, node.Val)
|
||||
preOrder(node.Left)
|
||||
preOrder(node.Right)
|
||||
@@ -26,7 +26,7 @@ func inOrder(node *TreeNode) {
|
||||
if node == nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
// 访问优先级:左子树 -> 根结点 -> 右子树
|
||||
// 访问优先级:左子树 -> 根节点 -> 右子树
|
||||
inOrder(node.Left)
|
||||
nums = append(nums, node.Val)
|
||||
inOrder(node.Right)
|
||||
@@ -37,7 +37,7 @@ func postOrder(node *TreeNode) {
|
||||
if node == nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根结点
|
||||
// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根节点
|
||||
postOrder(node.Left)
|
||||
postOrder(node.Right)
|
||||
nums = append(nums, node.Val)
|
||||
|
||||
@@ -21,15 +21,15 @@ func TestPreInPostOrderTraversal(t *testing.T) {
|
||||
// 前序遍历
|
||||
nums = nil
|
||||
preOrder(root)
|
||||
fmt.Println("\n前序遍历的结点打印序列 =", nums)
|
||||
fmt.Println("\n前序遍历的节点打印序列 =", nums)
|
||||
|
||||
// 中序遍历
|
||||
nums = nil
|
||||
inOrder(root)
|
||||
fmt.Println("\n中序遍历的结点打印序列 =", nums)
|
||||
fmt.Println("\n中序遍历的节点打印序列 =", nums)
|
||||
|
||||
// 后序遍历
|
||||
nums = nil
|
||||
postOrder(root)
|
||||
fmt.Println("\n后序遍历的结点打印序列 =", nums)
|
||||
fmt.Println("\n后序遍历的节点打印序列 =", nums)
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -13,7 +13,7 @@ import (
|
||||
|
||||
func TestBinaryTree(t *testing.T) {
|
||||
/* 初始化二叉树 */
|
||||
// 初始化结点
|
||||
// 初始化节点
|
||||
n1 := NewTreeNode(1)
|
||||
n2 := NewTreeNode(2)
|
||||
n3 := NewTreeNode(3)
|
||||
@@ -27,15 +27,15 @@ func TestBinaryTree(t *testing.T) {
|
||||
fmt.Println("初始化二叉树")
|
||||
PrintTree(n1)
|
||||
|
||||
/* 插入与删除结点 */
|
||||
// 插入结点
|
||||
/* 插入与删除节点 */
|
||||
// 插入节点
|
||||
p := NewTreeNode(0)
|
||||
n1.Left = p
|
||||
p.Left = n2
|
||||
fmt.Println("插入结点 P 后")
|
||||
fmt.Println("插入节点 P 后")
|
||||
PrintTree(n1)
|
||||
// 删除结点
|
||||
// 删除节点
|
||||
n1.Left = n2
|
||||
fmt.Println("删除结点 P 后")
|
||||
fmt.Println("删除节点 P 后")
|
||||
PrintTree(n1)
|
||||
}
|
||||
|
||||
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