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synced 2026-02-11 06:35:39 +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:
@@ -9,14 +9,14 @@ package chapter_array_and_linkedlist;
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import include.*;
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||||
|
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public class linked_list {
|
||||
/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
|
||||
/* 在链表的节点 n0 之后插入节点 P */
|
||||
static void insert(ListNode n0, ListNode P) {
|
||||
ListNode n1 = n0.next;
|
||||
P.next = n1;
|
||||
n0.next = P;
|
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}
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||||
/* 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 */
|
||||
/* 删除链表的节点 n0 之后的首个节点 */
|
||||
static void remove(ListNode n0) {
|
||||
if (n0.next == null)
|
||||
return;
|
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@@ -26,7 +26,7 @@ public class linked_list {
|
||||
n0.next = n1;
|
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}
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||||
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||||
/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
|
||||
/* 访问链表中索引为 index 的节点 */
|
||||
static ListNode access(ListNode head, int index) {
|
||||
for (int i = 0; i < index; i++) {
|
||||
if (head == null)
|
||||
@@ -36,7 +36,7 @@ public class linked_list {
|
||||
return head;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
|
||||
/* 在链表中查找值为 target 的首个节点 */
|
||||
static int find(ListNode head, int target) {
|
||||
int index = 0;
|
||||
while (head != null) {
|
||||
@@ -51,7 +51,7 @@ public class linked_list {
|
||||
/* Driver Code */
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||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
/* 初始化链表 */
|
||||
// 初始化各个结点
|
||||
// 初始化各个节点
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||||
ListNode n0 = new ListNode(1);
|
||||
ListNode n1 = new ListNode(3);
|
||||
ListNode n2 = new ListNode(2);
|
||||
@@ -65,22 +65,22 @@ public class linked_list {
|
||||
System.out.println("初始化的链表为");
|
||||
PrintUtil.printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
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insert(n0, new ListNode(0));
|
||||
System.out.println("插入结点后的链表为");
|
||||
System.out.println("插入节点后的链表为");
|
||||
PrintUtil.printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
remove(n0);
|
||||
System.out.println("删除结点后的链表为");
|
||||
System.out.println("删除节点后的链表为");
|
||||
PrintUtil.printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* 访问结点 */
|
||||
/* 访问节点 */
|
||||
ListNode node = access(n0, 3);
|
||||
System.out.println("链表中索引 3 处的结点的值 = " + node.val);
|
||||
System.out.println("链表中索引 3 处的节点的值 = " + node.val);
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
int index = find(n0, 2);
|
||||
System.out.println("链表中值为 2 的结点的索引 = " + index);
|
||||
System.out.println("链表中值为 2 的节点的索引 = " + index);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -18,23 +18,23 @@ class MaxHeap {
|
||||
public MaxHeap(List<Integer> nums) {
|
||||
// 将列表元素原封不动添加进堆
|
||||
maxHeap = new ArrayList<>(nums);
|
||||
// 堆化除叶结点以外的其他所有结点
|
||||
// 堆化除叶节点以外的其他所有节点
|
||||
for (int i = parent(size() - 1); i >= 0; i--) {
|
||||
siftDown(i);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取左子结点索引 */
|
||||
/* 获取左子节点索引 */
|
||||
private int left(int i) {
|
||||
return 2 * i + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取右子结点索引 */
|
||||
/* 获取右子节点索引 */
|
||||
private int right(int i) {
|
||||
return 2 * i + 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取父结点索引 */
|
||||
/* 获取父节点索引 */
|
||||
private int parent(int i) {
|
||||
return (i - 1) / 2; // 向下整除
|
||||
}
|
||||
@@ -65,21 +65,21 @@ class MaxHeap {
|
||||
|
||||
/* 元素入堆 */
|
||||
public void push(int val) {
|
||||
// 添加结点
|
||||
// 添加节点
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||||
maxHeap.add(val);
|
||||
// 从底至顶堆化
|
||||
siftUp(size() - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 从结点 i 开始,从底至顶堆化 */
|
||||
/* 从节点 i 开始,从底至顶堆化 */
|
||||
private void siftUp(int i) {
|
||||
while (true) {
|
||||
// 获取结点 i 的父结点
|
||||
// 获取节点 i 的父节点
|
||||
int p = parent(i);
|
||||
// 当“越过根结点”或“结点无需修复”时,结束堆化
|
||||
// 当“越过根节点”或“节点无需修复”时,结束堆化
|
||||
if (p < 0 || maxHeap.get(i) <= maxHeap.get(p))
|
||||
break;
|
||||
// 交换两结点
|
||||
// 交换两节点
|
||||
swap(i, p);
|
||||
// 循环向上堆化
|
||||
i = p;
|
||||
@@ -91,9 +91,9 @@ class MaxHeap {
|
||||
// 判空处理
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
throw new EmptyStackException();
|
||||
// 交换根结点与最右叶结点(即交换首元素与尾元素)
|
||||
// 交换根节点与最右叶节点(即交换首元素与尾元素)
|
||||
swap(0, size() - 1);
|
||||
// 删除结点
|
||||
// 删除节点
|
||||
int val = maxHeap.remove(size() - 1);
|
||||
// 从顶至底堆化
|
||||
siftDown(0);
|
||||
@@ -101,18 +101,18 @@ class MaxHeap {
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 从结点 i 开始,从顶至底堆化 */
|
||||
/* 从节点 i 开始,从顶至底堆化 */
|
||||
private void siftDown(int i) {
|
||||
while (true) {
|
||||
// 判断结点 i, l, r 中值最大的结点,记为 ma
|
||||
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点,记为 ma
|
||||
int l = left(i), r = right(i), ma = i;
|
||||
if (l < size() && maxHeap.get(l) > maxHeap.get(ma))
|
||||
ma = l;
|
||||
if (r < size() && maxHeap.get(r) > maxHeap.get(ma))
|
||||
ma = r;
|
||||
// 若结点 i 最大或索引 l, r 越界,则无需继续堆化,跳出
|
||||
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界,则无需继续堆化,跳出
|
||||
if (ma == i) break;
|
||||
// 交换两结点
|
||||
// 交换两节点
|
||||
swap(i, ma);
|
||||
// 循环向下堆化
|
||||
i = ma;
|
||||
|
||||
@@ -19,7 +19,7 @@ public class hashing_search {
|
||||
|
||||
/* 哈希查找(链表) */
|
||||
static ListNode hashingSearchLinkedList(Map<Integer, ListNode> map, int target) {
|
||||
// 哈希表的 key: 目标结点值,value: 结点对象
|
||||
// 哈希表的 key: 目标节点值,value: 节点对象
|
||||
// 若哈希表中无此 key ,返回 null
|
||||
return map.getOrDefault(target, null);
|
||||
}
|
||||
@@ -42,10 +42,10 @@ public class hashing_search {
|
||||
// 初始化哈希表
|
||||
Map<Integer, ListNode> map1 = new HashMap<>();
|
||||
while (head != null) {
|
||||
map1.put(head.val, head); // key: 结点值,value: 结点
|
||||
map1.put(head.val, head); // key: 节点值,value: 节点
|
||||
head = head.next;
|
||||
}
|
||||
ListNode node = hashingSearchLinkedList(map1, target);
|
||||
System.out.println("目标结点值 3 的对应结点对象为 " + node);
|
||||
System.out.println("目标节点值 3 的对应节点对象为 " + node);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -25,12 +25,12 @@ public class linear_search {
|
||||
static ListNode linearSearchLinkedList(ListNode head, int target) {
|
||||
// 遍历链表
|
||||
while (head != null) {
|
||||
// 找到目标结点,返回之
|
||||
// 找到目标节点,返回之
|
||||
if (head.val == target)
|
||||
return head;
|
||||
head = head.next;
|
||||
}
|
||||
// 未找到目标结点,返回 null
|
||||
// 未找到目标节点,返回 null
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -45,6 +45,6 @@ public class linear_search {
|
||||
/* 在链表中执行线性查找 */
|
||||
ListNode head = ListNode.arrToLinkedList(nums);
|
||||
ListNode node = linearSearchLinkedList(head, target);
|
||||
System.out.println("目标结点值 3 的对应结点对象为 " + node);
|
||||
System.out.println("目标节点值 3 的对应节点对象为 " + node);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -8,11 +8,11 @@ package chapter_stack_and_queue;
|
||||
|
||||
import java.util.*;
|
||||
|
||||
/* 双向链表结点 */
|
||||
/* 双向链表节点 */
|
||||
class ListNode {
|
||||
int val; // 结点值
|
||||
ListNode next; // 后继结点引用(指针)
|
||||
ListNode prev; // 前驱结点引用(指针)
|
||||
int val; // 节点值
|
||||
ListNode next; // 后继节点引用(指针)
|
||||
ListNode prev; // 前驱节点引用(指针)
|
||||
ListNode(int val) {
|
||||
this.val = val;
|
||||
prev = next = null;
|
||||
@@ -21,7 +21,7 @@ class ListNode {
|
||||
|
||||
/* 基于双向链表实现的双向队列 */
|
||||
class LinkedListDeque {
|
||||
private ListNode front, rear; // 头结点 front ,尾结点 rear
|
||||
private ListNode front, rear; // 头节点 front ,尾节点 rear
|
||||
private int queSize = 0; // 双向队列的长度
|
||||
|
||||
public LinkedListDeque() {
|
||||
@@ -49,13 +49,13 @@ class LinkedListDeque {
|
||||
// 将 node 添加至链表头部
|
||||
front.prev = node;
|
||||
node.next = front;
|
||||
front = node; // 更新头结点
|
||||
front = node; // 更新头节点
|
||||
// 队尾入队操作
|
||||
} else {
|
||||
// 将 node 添加至链表尾部
|
||||
rear.next = node;
|
||||
node.prev = rear;
|
||||
rear = node; // 更新尾结点
|
||||
rear = node; // 更新尾节点
|
||||
}
|
||||
queSize++; // 更新队列长度
|
||||
}
|
||||
@@ -78,24 +78,24 @@ class LinkedListDeque {
|
||||
int val;
|
||||
// 队首出队操作
|
||||
if (isFront) {
|
||||
val = front.val; // 暂存头结点值
|
||||
// 删除头结点
|
||||
val = front.val; // 暂存头节点值
|
||||
// 删除头节点
|
||||
ListNode fNext = front.next;
|
||||
if (fNext != null) {
|
||||
fNext.prev = null;
|
||||
front.next = null;
|
||||
}
|
||||
front = fNext; // 更新头结点
|
||||
front = fNext; // 更新头节点
|
||||
// 队尾出队操作
|
||||
} else {
|
||||
val = rear.val; // 暂存尾结点值
|
||||
// 删除尾结点
|
||||
val = rear.val; // 暂存尾节点值
|
||||
// 删除尾节点
|
||||
ListNode rPrev = rear.prev;
|
||||
if (rPrev != null) {
|
||||
rPrev.next = null;
|
||||
rear.prev = null;
|
||||
}
|
||||
rear = rPrev; // 更新尾结点
|
||||
rear = rPrev; // 更新尾节点
|
||||
}
|
||||
queSize--; // 更新队列长度
|
||||
return val;
|
||||
|
||||
@@ -10,7 +10,7 @@ import java.util.*;
|
||||
|
||||
/* 基于链表实现的队列 */
|
||||
class LinkedListQueue {
|
||||
private ListNode front, rear; // 头结点 front ,尾结点 rear
|
||||
private ListNode front, rear; // 头节点 front ,尾节点 rear
|
||||
private int queSize = 0;
|
||||
|
||||
public LinkedListQueue() {
|
||||
@@ -30,13 +30,13 @@ class LinkedListQueue {
|
||||
|
||||
/* 入队 */
|
||||
public void push(int num) {
|
||||
// 尾结点后添加 num
|
||||
// 尾节点后添加 num
|
||||
ListNode node = new ListNode(num);
|
||||
// 如果队列为空,则令头、尾结点都指向该结点
|
||||
// 如果队列为空,则令头、尾节点都指向该节点
|
||||
if (front == null) {
|
||||
front = node;
|
||||
rear = node;
|
||||
// 如果队列不为空,则将该结点添加到尾结点后
|
||||
// 如果队列不为空,则将该节点添加到尾节点后
|
||||
} else {
|
||||
rear.next = node;
|
||||
rear = node;
|
||||
@@ -47,7 +47,7 @@ class LinkedListQueue {
|
||||
/* 出队 */
|
||||
public int pop() {
|
||||
int num = peek();
|
||||
// 删除头结点
|
||||
// 删除头节点
|
||||
front = front.next;
|
||||
queSize--;
|
||||
return num;
|
||||
|
||||
@@ -11,7 +11,7 @@ import include.*;
|
||||
|
||||
/* 基于链表实现的栈 */
|
||||
class LinkedListStack {
|
||||
private ListNode stackPeek; // 将头结点作为栈顶
|
||||
private ListNode stackPeek; // 将头节点作为栈顶
|
||||
private int stkSize = 0; // 栈的长度
|
||||
|
||||
public LinkedListStack() {
|
||||
|
||||
@@ -10,25 +10,25 @@ import include.*;
|
||||
|
||||
/* AVL 树 */
|
||||
class AVLTree {
|
||||
TreeNode root; // 根结点
|
||||
TreeNode root; // 根节点
|
||||
|
||||
/* 获取结点高度 */
|
||||
/* 获取节点高度 */
|
||||
public int height(TreeNode node) {
|
||||
// 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
|
||||
return node == null ? -1 : node.height;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 更新结点高度 */
|
||||
/* 更新节点高度 */
|
||||
private void updateHeight(TreeNode node) {
|
||||
// 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
|
||||
node.height = Math.max(height(node.left), height(node.right)) + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取平衡因子 */
|
||||
public int balanceFactor(TreeNode node) {
|
||||
// 空结点平衡因子为 0
|
||||
// 空节点平衡因子为 0
|
||||
if (node == null) 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 height(node.left) - height(node.right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -39,10 +39,10 @@ class AVLTree {
|
||||
// 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
|
||||
updateHeight(node);
|
||||
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;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -53,16 +53,16 @@ class AVLTree {
|
||||
// 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
|
||||
updateHeight(node);
|
||||
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 */
|
||||
private TreeNode rotate(TreeNode node) {
|
||||
// 获取结点 node 的平衡因子
|
||||
// 获取节点 node 的平衡因子
|
||||
int balanceFactor = balanceFactor(node);
|
||||
// 左偏树
|
||||
if (balanceFactor > 1) {
|
||||
@@ -90,39 +90,39 @@ class AVLTree {
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
public TreeNode insert(int val) {
|
||||
root = insertHelper(root, val);
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 递归插入结点(辅助方法) */
|
||||
/* 递归插入节点(辅助方法) */
|
||||
private TreeNode insertHelper(TreeNode node, int val) {
|
||||
if (node == null) return new TreeNode(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 = insertHelper(node.left, val);
|
||||
else if (val > node.val)
|
||||
node.right = insertHelper(node.right, val);
|
||||
else
|
||||
return node; // 重复结点不插入,直接返回
|
||||
updateHeight(node); // 更新结点高度
|
||||
return node; // 重复节点不插入,直接返回
|
||||
updateHeight(node); // 更新节点高度
|
||||
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
node = 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 */
|
||||
public TreeNode remove(int val) {
|
||||
root = removeHelper(root, val);
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 递归删除结点(辅助方法) */
|
||||
/* 递归删除节点(辅助方法) */
|
||||
private TreeNode removeHelper(TreeNode node, int val) {
|
||||
if (node == null) return null;
|
||||
/* 1. 查找结点,并删除之 */
|
||||
/* 1. 查找节点,并删除之 */
|
||||
if (val < node.val)
|
||||
node.left = removeHelper(node.left, val);
|
||||
else if (val > node.val)
|
||||
@@ -130,52 +130,52 @@ class AVLTree {
|
||||
else {
|
||||
if (node.left == null || node.right == null) {
|
||||
TreeNode child = node.left != null ? node.left : 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 == null)
|
||||
return null;
|
||||
// 子结点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||
// 子节点数量 = 1 ,直接删除 node
|
||||
else
|
||||
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
|
||||
TreeNode temp = getInOrderNext(node.right);
|
||||
node.right = removeHelper(node.right, temp.val);
|
||||
node.val = temp.val;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
updateHeight(node); // 更新结点高度
|
||||
updateHeight(node); // 更新节点高度
|
||||
/* 2. 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
|
||||
node = 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) */
|
||||
private TreeNode getInOrderNext(TreeNode node) {
|
||||
if (node == null) 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
|
||||
while (node.left != null) {
|
||||
node = node.left;
|
||||
}
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
public TreeNode search(int val) {
|
||||
TreeNode cur = 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
|
||||
while (cur != null) {
|
||||
// 目标结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
||||
if (cur.val < val)
|
||||
cur = cur.right;
|
||||
// 目标结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
||||
else if (cur.val > val)
|
||||
cur = cur.left;
|
||||
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||
// 找到目标节点,跳出循环
|
||||
else
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// 返回目标结点
|
||||
// 返回目标节点
|
||||
return cur;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -183,13 +183,13 @@ class AVLTree {
|
||||
public class avl_tree {
|
||||
static void testInsert(AVLTree tree, int val) {
|
||||
tree.insert(val);
|
||||
System.out.println("\n插入结点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||
System.out.println("\n插入节点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||
PrintUtil.printTree(tree.root);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void testRemove(AVLTree tree, int val) {
|
||||
tree.remove(val);
|
||||
System.out.println("\n删除结点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||
System.out.println("\n删除节点 " + val + " 后,AVL 树为");
|
||||
PrintUtil.printTree(tree.root);
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -197,8 +197,8 @@ public class avl_tree {
|
||||
/* 初始化空 AVL 树 */
|
||||
AVLTree avlTree = new AVLTree();
|
||||
|
||||
/* 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(avlTree, 1);
|
||||
testInsert(avlTree, 2);
|
||||
testInsert(avlTree, 3);
|
||||
@@ -210,17 +210,17 @@ public class avl_tree {
|
||||
testInsert(avlTree, 10);
|
||||
testInsert(avlTree, 6);
|
||||
|
||||
/* 插入重复结点 */
|
||||
/* 插入重复节点 */
|
||||
testInsert(avlTree, 7);
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
// 请关注删除结点后,AVL 树是如何保持平衡的
|
||||
testRemove(avlTree, 8); // 删除度为 0 的结点
|
||||
testRemove(avlTree, 5); // 删除度为 1 的结点
|
||||
testRemove(avlTree, 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(avlTree, 8); // 删除度为 0 的节点
|
||||
testRemove(avlTree, 5); // 删除度为 1 的节点
|
||||
testRemove(avlTree, 4); // 删除度为 2 的节点
|
||||
|
||||
/* 查询结点 */
|
||||
/* 查询节点 */
|
||||
TreeNode node = avlTree.search(7);
|
||||
System.out.println("\n查找到的结点对象为 " + node + ",结点值 = " + node.val);
|
||||
System.out.println("\n查找到的节点对象为 " + node + ",节点值 = " + node.val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -18,7 +18,7 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
root = buildTree(nums, 0, nums.length - 1); // 构建二叉搜索树
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取二叉树根结点 */
|
||||
/* 获取二叉树根节点 */
|
||||
public TreeNode getRoot() {
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
@@ -26,7 +26,7 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
/* 构建二叉搜索树 */
|
||||
public TreeNode buildTree(int[] nums, int i, int j) {
|
||||
if (i > j) return null;
|
||||
// 将数组中间结点作为根结点
|
||||
// 将数组中间节点作为根节点
|
||||
int mid = (i + j) / 2;
|
||||
TreeNode root = new TreeNode(nums[mid]);
|
||||
// 递归建立左子树和右子树
|
||||
@@ -35,30 +35,30 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
public TreeNode search(int num) {
|
||||
TreeNode cur = 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
|
||||
while (cur != null) {
|
||||
// 目标结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的右子树中
|
||||
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
||||
// 目标结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 目标节点在 cur 的左子树中
|
||||
else if (cur.val > num) cur = cur.left;
|
||||
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||
// 找到目标节点,跳出循环
|
||||
else break;
|
||||
}
|
||||
// 返回目标结点
|
||||
// 返回目标节点
|
||||
return cur;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
/* 插入节点 */
|
||||
public TreeNode insert(int num) {
|
||||
// 若树为空,直接提前返回
|
||||
if (root == null) return null;
|
||||
TreeNode cur = root, pre = null;
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while (cur != null) {
|
||||
// 找到重复结点,直接返回
|
||||
// 找到重复节点,直接返回
|
||||
if (cur.val == num) return null;
|
||||
pre = cur;
|
||||
// 插入位置在 cur 的右子树中
|
||||
@@ -66,44 +66,44 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
// 插入位置在 cur 的左子树中
|
||||
else cur = cur.left;
|
||||
}
|
||||
// 插入结点 val
|
||||
// 插入节点 val
|
||||
TreeNode node = new TreeNode(num);
|
||||
if (pre.val < num) pre.right = node;
|
||||
else pre.left = node;
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
public TreeNode remove(int num) {
|
||||
// 若树为空,直接提前返回
|
||||
if (root == null) return null;
|
||||
TreeNode cur = root, pre = null;
|
||||
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||
// 循环查找,越过叶节点后跳出
|
||||
while (cur != null) {
|
||||
// 找到待删除结点,跳出循环
|
||||
// 找到待删除节点,跳出循环
|
||||
if (cur.val == num) break;
|
||||
pre = cur;
|
||||
// 待删除结点在 cur 的右子树中
|
||||
// 待删除节点在 cur 的右子树中
|
||||
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
||||
// 待删除结点在 cur 的左子树中
|
||||
// 待删除节点在 cur 的左子树中
|
||||
else 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 == null) return null;
|
||||
// 子结点数量 = 0 or 1
|
||||
// 子节点数量 = 0 or 1
|
||||
if (cur.left == null || cur.right == null) {
|
||||
// 当子结点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子结点
|
||||
// 当子节点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子节点
|
||||
TreeNode child = cur.left != null ? cur.left : cur.right;
|
||||
// 删除结点 cur
|
||||
// 删除节点 cur
|
||||
if (pre.left == cur) pre.left = child;
|
||||
else pre.right = child;
|
||||
}
|
||||
// 子结点数量 = 2
|
||||
// 子节点数量 = 2
|
||||
else {
|
||||
// 获取中序遍历中 cur 的下一个结点
|
||||
// 获取中序遍历中 cur 的下一个节点
|
||||
TreeNode nex = getInOrderNext(cur.right);
|
||||
int tmp = nex.val;
|
||||
// 递归删除结点 nex
|
||||
// 递归删除节点 nex
|
||||
remove(nex.val);
|
||||
// 将 nex 的值复制给 cur
|
||||
cur.val = tmp;
|
||||
@@ -111,10 +111,10 @@ class BinarySearchTree {
|
||||
return cur;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 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) */
|
||||
public TreeNode getInOrderNext(TreeNode root) {
|
||||
if (root == null) return root;
|
||||
// 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
|
||||
while (root.left != null) {
|
||||
root = root.left;
|
||||
}
|
||||
@@ -130,24 +130,24 @@ public class binary_search_tree {
|
||||
System.out.println("\n初始化的二叉树为\n");
|
||||
PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
/* 查找节点 */
|
||||
TreeNode node = bst.search(7);
|
||||
System.out.println("\n查找到的结点对象为 " + node + ",结点值 = " + node.val);
|
||||
System.out.println("\n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);
|
||||
System.out.println("\n插入结点 16 后,二叉树为\n");
|
||||
System.out.println("\n插入节点 16 后,二叉树为\n");
|
||||
PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
/* 删除节点 */
|
||||
bst.remove(1);
|
||||
System.out.println("\n删除结点 1 后,二叉树为\n");
|
||||
System.out.println("\n删除节点 1 后,二叉树为\n");
|
||||
PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
|
||||
bst.remove(2);
|
||||
System.out.println("\n删除结点 2 后,二叉树为\n");
|
||||
System.out.println("\n删除节点 2 后,二叉树为\n");
|
||||
PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
|
||||
bst.remove(4);
|
||||
System.out.println("\n删除结点 4 后,二叉树为\n");
|
||||
System.out.println("\n删除节点 4 后,二叉树为\n");
|
||||
PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -11,7 +11,7 @@ import include.*;
|
||||
public class binary_tree {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
/* 初始化二叉树 */
|
||||
// 初始化结点
|
||||
// 初始化节点
|
||||
TreeNode n1 = new TreeNode(1);
|
||||
TreeNode n2 = new TreeNode(2);
|
||||
TreeNode n3 = new TreeNode(3);
|
||||
@@ -25,16 +25,16 @@ public class binary_tree {
|
||||
System.out.println("\n初始化二叉树\n");
|
||||
PrintUtil.printTree(n1);
|
||||
|
||||
/* 插入与删除结点 */
|
||||
/* 插入与删除节点 */
|
||||
TreeNode P = new TreeNode(0);
|
||||
// 在 n1 -> n2 中间插入结点 P
|
||||
// 在 n1 -> n2 中间插入节点 P
|
||||
n1.left = P;
|
||||
P.left = n2;
|
||||
System.out.println("\n插入结点 P 后\n");
|
||||
System.out.println("\n插入节点 P 后\n");
|
||||
PrintUtil.printTree(n1);
|
||||
// 删除结点 P
|
||||
// 删除节点 P
|
||||
n1.left = n2;
|
||||
System.out.println("\n删除结点 P 后\n");
|
||||
System.out.println("\n删除节点 P 后\n");
|
||||
PrintUtil.printTree(n1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -12,17 +12,17 @@ import java.util.*;
|
||||
public class binary_tree_bfs {
|
||||
/* 层序遍历 */
|
||||
static List<Integer> levelOrder(TreeNode root) {
|
||||
// 初始化队列,加入根结点
|
||||
// 初始化队列,加入根节点
|
||||
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>() {{ add(root); }};
|
||||
// 初始化一个列表,用于保存遍历序列
|
||||
List<Integer> list = new ArrayList<>();
|
||||
while (!queue.isEmpty()) {
|
||||
TreeNode node = queue.poll(); // 队列出队
|
||||
list.add(node.val); // 保存结点值
|
||||
list.add(node.val); // 保存节点值
|
||||
if (node.left != null)
|
||||
queue.offer(node.left); // 左子结点入队
|
||||
queue.offer(node.left); // 左子节点入队
|
||||
if (node.right != null)
|
||||
queue.offer(node.right); // 右子结点入队
|
||||
queue.offer(node.right); // 右子节点入队
|
||||
}
|
||||
return list;
|
||||
}
|
||||
@@ -36,6 +36,6 @@ public class binary_tree_bfs {
|
||||
|
||||
/* 层序遍历 */
|
||||
List<Integer> list = levelOrder(root);
|
||||
System.out.println("\n层序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||
System.out.println("\n层序遍历的节点打印序列 = " + list);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -16,7 +16,7 @@ public class binary_tree_dfs {
|
||||
/* 前序遍历 */
|
||||
static void preOrder(TreeNode root) {
|
||||
if (root == null) 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
|
||||
list.add(root.val);
|
||||
preOrder(root.left);
|
||||
preOrder(root.right);
|
||||
@@ -25,7 +25,7 @@ public class binary_tree_dfs {
|
||||
/* 中序遍历 */
|
||||
static void inOrder(TreeNode root) {
|
||||
if (root == null) 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(root.left);
|
||||
list.add(root.val);
|
||||
inOrder(root.right);
|
||||
@@ -34,7 +34,7 @@ public class binary_tree_dfs {
|
||||
/* 后序遍历 */
|
||||
static void postOrder(TreeNode root) {
|
||||
if (root == null) 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(root.left);
|
||||
postOrder(root.right);
|
||||
list.add(root.val);
|
||||
@@ -50,16 +50,16 @@ public class binary_tree_dfs {
|
||||
/* 前序遍历 */
|
||||
list.clear();
|
||||
preOrder(root);
|
||||
System.out.println("\n前序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||
System.out.println("\n前序遍历的节点打印序列 = " + list);
|
||||
|
||||
/* 中序遍历 */
|
||||
list.clear();
|
||||
inOrder(root);
|
||||
System.out.println("\n中序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||
System.out.println("\n中序遍历的节点打印序列 = " + list);
|
||||
|
||||
/* 后序遍历 */
|
||||
list.clear();
|
||||
postOrder(root);
|
||||
System.out.println("\n后序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||
System.out.println("\n后序遍历的节点打印序列 = " + list);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -12,10 +12,10 @@ import java.util.*;
|
||||
* Definition for a binary tree node.
|
||||
*/
|
||||
public class TreeNode {
|
||||
public int val; // 结点值
|
||||
public int height; // 结点高度
|
||||
public TreeNode left; // 左子结点引用
|
||||
public TreeNode right; // 右子结点引用
|
||||
public int val; // 节点值
|
||||
public int height; // 节点高度
|
||||
public TreeNode left; // 左子节点引用
|
||||
public TreeNode right; // 右子节点引用
|
||||
|
||||
public TreeNode(int x) {
|
||||
val = x;
|
||||
|
||||
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