在WikiPedia中,对二叉查找树的定义如下:
二叉查找树,是一种基于节点的二叉树,有下面的性质:
- 节点的左子树中任意节点值小于根节点
- 节点的右子树中任意节点值大于根节点
- 左右子树都必须是二叉查找树,不允许存在重复节点。
二叉查找树的上述性质,保证了各节点值的顺序,这样进行查找,求最大值最小值时,会效率更高。如果没有这种顺序,则可能需要将树中的每个节点与指定的查找值进行比较。
查找一个节点值
二叉树中查找一个节点值时,首先与根节点比较,相等则返回根节点。如果根节点小于指定值,则递归的查找右子树。否则查找左子树。
//在二叉搜索树中查找特定的值 Node* search(Node* root, int key) { // Base Cases: 空树或者值为根节点值 if (root == NULL || root->key == key) return root; // 指定值大于根值 if (root->key < key) return search(root->right, key); // 指定值小于根植 return search(root->left, key); }
插入一个节点值
新的值常常做为叶子节点插入到树中。首先从根节点开始,直到遇到叶子节点为止。一旦找到了叶子节点,则将新的值做为叶子节点的一个孩子。
100 100 / \ Insert 40 / 20 500 ---------------------> 20 500 / \ / \ 10 30 10 30 \ 40#include <iostream> struct Node { int key; Node *left; Node *right; }; // 创建一个新的BST节点 Node *createNewNode(int item) { Node *temp = new Node; temp->key = item; temp->left = temp->right = NULL; return temp; } // 中序遍历二叉搜索树 void inorder(Node *root) { if (root != NULL) { inorder(root->left); std::cout<<" "<<root->key<<" "; inorder(root->right); } } //插入新节点至二叉搜索树中 Node* insert(Node* node, int key) { //空树 if (node == NULL) return createNewNode(key); //递归插入。如果已存在指定值,则不插入 if (key < node->key) node->left = insert(node->left, key); else if (key > node->key) node->right = insert(node->right, key); //返回未修改的node指针 return node; } int main() { /* 构建一颗如下所示的BST 50 / 30 70 / \ / 20 40 60 80 */ Node *root = NULL; root = insert(root, 50); insert(root, 30); insert(root, 20); insert(root, 40); insert(root, 70); insert(root, 60); insert(root, 80); // 中序遍历 inorder(root); return 0; }输出:
20 30 40 50 60 70 80
时间复杂度: 最差的查找以及插入操作的时间复杂度为O(h),其中h是树的高度。在最差情况下,可能需要从根节点一直遍历到叶子节点。
时间: 2025-01-18 15:28:27