二分探索木から複数のノードを削除する
https://stackoverflow.com/questions/1920013
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20-09-2019 - |
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Cで二分探索木を作成しました。問題は、たとえば id > 5 のノードをすべて削除する効率的な方法が見つからないことです。
ツリーをトラバースするときにノードを削除すると、構造が同じではないため、再帰でエラーが発生します。
補助スタックを使用する代わりに、ツリーからデータを削除する前にデータを保持する方法はありますか?
解決
あなたは後順を試してみましたか？
その子の後にノードを削除します。
他のヒント
コスタス。もっと情報を提供する必要があります。
バイナリ ツリーとは、ノードに (最大で) 2 つの子があるツリーを意味します。このようなツリーでは、データをさまざまな方法で並べることができます。
- 順序なし:親とそのノードの間には関係がありません。
- ヒープ：ノードがそのすべての子よりも大きい (または小さい)
- 順序付けられました：お子様は1名指定されます 小さい そしてもう一つは より大きな. 。ルートより小さい値はすべて一方の側にあり、大きい値はすべてもう一方の側にあります。
コードを提供していただければ、さらにお手伝いできる可能性があります。
私はこのsatuationのためにAVL木を好むでしょう。
ここでコードが何をしたい取るされます。
class BSTree
{
/* */ public static final int INSERT = 1;
/* */ public static final int DELETE = -1;
/* */ BTNode root;
/* */ boolean AVL;
/* */ boolean SPL;
/* */ boolean RBL;
/* */ BTNode lastnode;
/* */ int nextside;
/* */
/* */ public BSTree(int mode)
/* */ {
/* 18 */ this.root = null;
/* 19 */ setMode(mode, true);
/* */ }
/* */
/* */ public void setMode(int mode, boolean state) {
/* 23 */ switch (mode)
/* */ {
/* */ case 1:
/* 26 */ if (state == true)
/* */ {
/* 28 */ this.AVL = true;
/* 29 */ this.SPL = false;
/* 30 */ this.RBL = false;
/* */
/* 26 */ return;
/* */ }
/* */
/* 33 */ this.AVL = false;
/* 34 */ break;
/* */ case 2:
/* 37 */ if (state == true)
/* */ {
/* 39 */ this.SPL = true;
/* 40 */ this.AVL = false;
/* 41 */ this.RBL = false;
/* */
/* 37 */ return;
/* */ }
/* */
/* 44 */ this.SPL = false;
/* 45 */ break;
/* */ case 3:
/* 48 */ if (state == true)
/* */ {
/* 50 */ this.RBL = true;
/* 51 */ this.AVL = false;
/* 52 */ this.SPL = false;
/* */
/* 48 */ return;
/* */ }
/* */
/* 55 */ this.RBL = false;
/* 56 */ break;
/* */ default:
/* 59 */ this.AVL = false;
/* 60 */ this.SPL = false;
/* 61 */ this.RBL = false;
/* */ }
/* */ }
/* */
/* */ public boolean isAVL() {
/* 66 */ return this.AVL;
/* */ }
/* */
/* */ public boolean isSPL() {
/* 70 */ return this.SPL;
/* */ }
/* */
/* */ public boolean isRBL() {
/* 74 */ return this.RBL;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode getRoot()
/* */ {
/* 79 */ return this.root;
/* */ }
/* */
/* */ public void setRoot(BTNode node) {
/* 83 */ this.root = node;
/* */ }
/* */
/* */ public boolean isEmpty() {
/* 87 */ return (this.root == null);
/* */ }
/* */
/* */ public int getDepth()
/* */ {
/* 92 */ int maxdepth = 0;
/* 93 */ for (BTNode node = this.root; node != null; node = node.nextPrO())
/* */ {
/* 95 */ int depth = node.getDepth(this.root);
/* 96 */ if (depth > maxdepth)
/* 97 */ maxdepth = depth;
/* */ }
/* 99 */ return maxdepth;
/* */ }
/* */
/* */ public void destroy(BTNode node)
/* */ {
/* 104 */ node = null;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode find(BTData data)
/* */ {
/* 113 */ BTNode node = locate(data);
/* 114 */ if (isSPL())
/* 115 */ splay(this.lastnode);
/* 116 */ return node;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode insert(BTData data) {
/* 120 */ if (isSPL()) {
/* 121 */ return insertSPL(data);
/* */ }
/* 123 */ if (isAVL()) {
/* 124 */ return insertAVL(data);
/* */ }
/* 126 */ if (isRBL()) {
/* 127 */ return insertRBL(data);
/* */ }
/* 129 */ return insertBST(data);
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode delete(BTData data, int minmax) {
/* 133 */ if (isAVL()) {
/* 134 */ return deleteAVL(data, minmax);
/* */ }
/* 136 */ if (isSPL()) {
/* 137 */ return deleteSPL(data, minmax);
/* */ }
/* 139 */ if (isRBL()) {
/* 140 */ return deleteRBL(data, minmax);
/* */ }
/* 142 */ return deleteBST(data, minmax);
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode locate(BTData data)
/* */ {
/* 150 */ BTNode node = this.root;
/* 151 */ BTNode next = null;
/* 152 */ int side = 0;
/* */
/* 154 */ while (node != null)
/* */ {
/* 156 */ side = node.compareSide(data);
/* 157 */ next = node.getChild(side);
/* 158 */ if (next == node) break; if (next == null)
/* */ break;
/* 160 */ node = next;
/* */ }
/* 162 */ this.lastnode = node;
/* 163 */ this.nextside = side;
/* 164 */ return next;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode add(BTNode node, int side, BTData data)
/* */ {
/* 170 */ BTNode newnode = new BTNode(data);
/* 171 */ link(node, side, newnode);
/* 172 */ return newnode;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode remove(BTNode node)
/* */ {
/* 181 */ BTNode child = node.getChild();
/* 182 */ BTNode parent = node.getParent();
/* 183 */ int side = node.getSide();
/* 184 */ link(parent, side, child);
/* 185 */ destroy(node);
/* 186 */ return parent;
/* */ }
/* */
/* */ public void link(BTNode parent, int side, BTNode child)
/* */ {
/* 193 */ if (child != null)
/* 194 */ child.setParent(parent);
/* 195 */ if (parent != null)
/* 196 */ parent.setChild(side, child);
/* */ else
/* 198 */ this.root = child;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode rotate(BTNode node, int side)
/* */ {
/* 206 */ BTNode parent = node.getParent();
/* 207 */ BTNode child = node.getChild(-side);
/* 208 */ BTNode grand = child.getChild(side);
/* */
/* 210 */ link(node, -side, grand);
/* 211 */ link(parent, node.getSide(), child);
/* 212 */ link(child, side, node);
/* 213 */ return child;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode swap(BTNode node, int minmax)
/* */ {
/* 222 */ BTNode swap = getSuccessor(node, minmax);
/* 223 */ BTNode temp = node;
/* 224 */ swapData(node, swap);
/* 225 */ node = swap;
/* 226 */ swap = temp;
/* 227 */ return node;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode getSuccessor(BTNode node, int minmax) {
/* 231 */ return ((minmax == 1) ? node.prevInO() : node.nextInO());
/* */ }
/* */
/* */ public void swapData(BTNode node1, BTNode node2)
/* */ {
/* 237 */ BTData data = node1.getData();
/* 238 */ node1.setData(node2.getData());
/* 239 */ node2.setData(data);
/* */ }
/* */
/* */ public void deleteAll()
/* */ {
/* 245 */ for (BTNode node = this.root.firstPoO(); node != null; )
/* */ {
/* 247 */ BTNode leaf = node;
/* 248 */ node = leaf.nextPoO();
/* 249 */ destroy(leaf);
/* */ }
/* 251 */ this.root = null;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode locateBST(BTData data)
/* */ {
/* 260 */ for (BTNode node = this.root; node != null; )
/* */ {
/* 262 */ int side = node.compareSide(data);
/* 263 */ if (side == 0)
/* */ break;
/* 265 */ node = node.getChild(side);
/* */ }
/* 267 */ return node;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode insertBST(BTData data)
/* */ {
/* 272 */ if (this.root == null)
/* 273 */ return add(null, 0, data);
/* 274 */ BTNode node = locate(data);
/* 275 */ return ((node != null) ? null : add(this.lastnode, this.nextside, data));
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode deleteBST(BTData data, int minmax)
/* */ {
/* 280 */ BTNode node = locate(data);
/* 281 */ if (node == null)
/* 282 */ return null;
/* 283 */ if (node.hasTwoChildren())
/* 284 */ node = swap(node, minmax);
/* 285 */ return remove(node);
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode insertAVL(BTData data)
/* */ {
/* 297 */ if (this.root == null)
/* 298 */ return add(null, 0, data);
/* 299 */ if (locate(data) != null)
/* 300 */ return null;
/* 301 */ BTNode node = add(this.lastnode, this.nextside, data);
/* 302 */ rebalanceAVL(this.lastnode, this.nextside, 1);
/* 303 */ return node;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode deleteAVL(BTData data, int minmax)
/* */ {
/* 315 */ BTNode node = locate(data);
/* 316 */ if (node == null) {
/* 317 */ return null;
/* */ }
/* 319 */ if (node.hasTwoChildren()) {
/* 320 */ node = swap(node, minmax);
/* */ }
/* 322 */ int side = node.getSide();
/* 323 */ node = remove(node);
/* 324 */ rebalanceAVL(node, side, -1);
/* 325 */ return node;
/* */ }
/* */
/* */ public void rebalanceAVL(BTNode node, int side, int in)
/* */ {
/* 333 */ for (; node != null; node = node.getParent())
/* */ {
/* 335 */ if (node.getBalance() != in * side)
/* 336 */ node.setBalance(node.getBalance() + in * side);
/* */ else {
/* 338 */ node = rotateAVL(node);
/* */ }
/* 340 */ if ((in == 1) && (node.getBalance() == 0)) return; if ((in == -1) &&
(node.getBalance() != 0))
/* */ return;
/* 342 */ side = node.getSide();
/* */ }
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode rotateAVL(BTNode node)
/* */ {
/* 357 */ int side = node.getBalance();
/* 358 */ BTNode child = node.getChild(side);
/* */
/* 360 */ if (child.getBalance() == -side)
/* */ {
/* 362 */ BTNode grand = child.getChild(-side);
/* 363 */ if (grand.getBalance() == -side)
/* */ {
/* 365 */ grand.setBalance(0);
/* 366 */ child.setBalance(side);
/* 367 */ node.setBalance(0);
/* */ }
/* 369 */ else if (grand.getBalance() == side)
/* */ {
/* 371 */ grand.setBalance(0);
/* 372 */ child.setBalance(0);
/* 373 */ node.setBalance(-side);
/* */ }
/* */ else {
/* 376 */ node.setBalance(0);
/* 377 */ child.setBalance(0);
/* */ }
/* 379 */ rotate(child, side);
/* */ }
/* 382 */ else if (child.getBalance() == side)
/* */ {
/* 384 */ node.setBalance(0);
/* 385 */ child.setBalance(0);
/* */ }
/* 387 */ else if (child.getBalance() == 0)
/* */ {
/* 389 */ node.setBalance(side);
/* 390 */ child.setBalance(-side);
/* */ }
/* 392 */ node = rotate(node, -side);
/* 393 */ return node;
/* */ }
/* */
/* */ public void balanceAVL(BTNode node)
/* */ {
/* 400 */ int side = node.getBalance();
/* 401 */ BTNode child = node.getChild(side);
/* 402 */ if (child.getBalance() == -side)
/* */ {
/* 404 */ BTNode grand = child.getChild(-side);
/* 405 */ if (grand.getBalance() == -side)
/* */ {
/* 407 */ grand.setBalance(0);
/* 408 */ child.setBalance(side);
/* 409 */ node.setBalance(0);
/* */ }
/* 411 */ else if (grand.getBalance() == side)
/* */ {
/* 413 */ grand.setBalance(0);
/* 414 */ child.setBalance(0);
/* 415 */ node.setBalance(-side);
/* */ }
/* */ else {
/* 418 */ node.setBalance(0);
/* 419 */ child.setBalance(0);
/* */ }
/* */
/* */ }
/* 423 */ else if (child.getBalance() == side)
/* */ {
/* 425 */ child.setBalance(0);
/* 426 */ node.setBalance(0);
/* */ } else {
/* 428 */ if (child.getBalance() != 0)
/* */ return;
/* 430 */ child.setBalance(-side);
/* */ }
/* */ }
/* */
/* */ public boolean isAVLcompliant(BTNode node)
/* */ {
/* 440 */ boolean balanced = true;
/* */
/* 442 */ if (node == null)
/* 443 */ return true;
/* 444 */ int l = getHeight(node.getChild(-1), 0);
/* 445 */ int r = getHeight(node.getChild(1), 0);
/* 446 */ node.setBalance(r - l);
/* 447 */ if ((r - l > 1) || (r - l < -1))
/* 448 */ balanced = false;
/* 449 */ return ((balanced) && (isAVLcompliant(node.getChild(-1))) && (isAVLcompliant
(node.getChild(1))));
/* */ }
/* */
/* */ public int getHeight(BTNode node, int depth)
/* */ {
/* 454 */ if (node == null)
/* 455 */ return 0;
/* 456 */ if (node.isLeaf()) {
/* 457 */ return (depth + 1);
/* */ }
/* */
/* 460 */ int lmax = getHeight(node.getChild(-1), depth + 1);
/* 461 */ int rmax = getHeight(node.getChild(1), depth + 1);
/* 462 */ return ((lmax > rmax) ? lmax : rmax);
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode insertSPL(BTData data)
/* */ {
/* 474 */ if (this.root == null)
/* 475 */ return add(null, 0, data);
/* 476 */ BTNode node = locate(data);
/* 477 */ splay(this.lastnode);
/* 478 */ return ((node != null) ? null : splitinsert(data));
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode splitinsert(BTData data)
/* */ {
/* 483 */ BTNode node = new BTNode(data);
/* 484 */ int side = -this.root.compareSide(data);
/* 485 */ BTNode child = this.root.getChild(-side);
/* */
/* 487 */ this.root.setChild(-side, null);
/* 488 */ link(node, side, this.root);
/* 489 */ link(node, -side, child);
/* 490 */ this.root = node;
/* 491 */ return this.root;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode deleteSPL(BTData data, int minmax)
/* */ {
/* 498 */ BTNode node = locate(data);
/* 499 */ splay(this.lastnode);
/* 500 */ if (node == null)
/* 501 */ return null;
/* 502 */ BTNode root = node;
/* 503 */ node = getSuccessor(root, minmax);
/* 504 */ if (node != null)
/* 505 */ splay(node);
/* 506 */ return remove(root);
/* */ }
/* */
/* */ public void splay(BTNode node)
/* */ {
/* 516 */ while (node != this.root)
/* */ {
/* 518 */ BTNode parent = node.getParent();
/* 519 */ BTNode grandparent = parent.getParent();
/* 520 */ int side = node.getSide();
/* 521 */ if (grandparent == null) {
/* 522 */ rotate(parent, -side);
/* */ }
/* 524 */ else if (parent.getSide() == side)
/* */ {
/* 526 */ rotate(grandparent, -side);
/* 527 */ rotate(parent, -side);
/* */ }
/* */ else {
/* 530 */ if (parent.getSide() == side)
/* */ continue;
/* 532 */ rotate(parent, -side);
/* 533 */ rotate(grandparent, side);
/* */ }
/* */ }
/* */ }
/* */
/* */ public boolean isSPLcompliant()
/* */ {
/* 541 */ return true;
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode insertRBL(BTData data)
/* */ {
/* 552 */ if (this.root == null)
/* */ {
/* 554 */ this.root = add(null, 0, data);
/* 555 */ this.root.setColor(2);
/* 556 */ return this.root;
/* */ }
/* 558 */ if (locate(data) != null)
/* 559 */ return null;
/* 560 */ BTNode node = add(this.lastnode, this.nextside, data);
/* 561 */ node.setColor(1);
/* 562 */ fixRBinsert(node);
/* 563 */ return node;
/* */ }
/* */
/* */ public void fixRBinsert(BTNode node)
/* */ {
/* 571 */ while (node != this.root)
/* */ {
/* 573 */ BTNode parent = node.getParent();
/* 574 */ if (parent.getColor() == 2)
/* */ break;
/* 576 */ BTNode grandparent = parent.getParent();
/* 577 */ int side = parent.getSide();
/* 578 */ BTNode uncle = grandparent.getChild(-side);
/* 579 */ if ((uncle != null) && (uncle.getColor() == 1))
/* */ {
/* 581 */ parent.setColor(2);
/* 582 */ uncle.setColor(2);
/* 583 */ grandparent.setColor(1);
/* 584 */ node = grandparent;
/* */ }
/* 586 */ else if (node.getSide() == -side)
/* */ {
/* 588 */ rotate(parent, side);
/* 589 */ node = parent;
/* */ } else {
/* 591 */ if (node.getSide() != side)
/* */ continue;
/* 593 */ parent.setColor(2);
/* 594 */ grandparent.setColor(1);
/* 595 */ rotate(grandparent, -side);
/* */ }
/* */ }
/* 598 */ this.root.setColor(2);
/* */ }
/* */
/* */ public BTNode deleteRBL(BTData data, int minmax)
/* */ {
/* 606 */ BTNode node = locate(data);
/* 607 */ if (node == null) {
/* 608 */ return null;
/* */ }
/* 610 */ if (node.hasTwoChildren()) {
/* 611 */ node = swap(node, minmax);
/* */ }
/* 613 */ int color = node.getColor();
/* 614 */ int side = node.getSide();
/* 615 */ node = remove(node);
/* 616 */ if ((this.root != null) && (side == 0)) {
/* 617 */ this.root.setColor(2);
/* */ }
/* 619 */ else if ((node != null) && (color == 2))
/* 620 */ fixRBdelete(node, side);
/* 621 */ return node;
/* */ }
/* */
/* */ public void fixRBdelete(BTNode parent, int side)
/* */ {
/* 629 */ BTNode node = parent.getChild(side);
/* 630 */ if ((node != null) && (node.getColor() == 1))
/* */ {
/* 632 */ node.setColor(2);
/* 633 */ return;
/* */ }
/* */
/* */ do
/* */ {
/* 638 */ if (node != null)
/* */ {
/* 640 */ parent = node.getParent();
/* 641 */ side = node.getSide();
/* */ }
/* 643 */ BTNode sibling = parent.getChild(-side);
/* 644 */ BTNode nephew = sibling.getChild(side);
/* 645 */ BTNode niece = sibling.getChild(-side);
/* */
/* 647 */ if (sibling.getColor() == 1)
/* */ {
/* 649 */ sibling.setColor(2);
/* 650 */ parent.setColor(1);
/* 651 */ rotate(parent, side);
/* */ }
/* 654 */ else if ((isBlack(nephew)) && (isBlack(niece)))
/* */ {
/* 656 */ sibling.setColor(1);
/* 657 */ node = (node == null) ? parent : node.getParent();
/* */ }
/* 660 */ else if ((isBlack(niece)) && (isRed(nephew)))
/* */ {
/* 662 */ sibling.setColor(1);
/* 663 */ nephew.setColor(2);
/* 664 */ rotate(sibling, -side);
/* */ }
/* */ else {
/* 667 */ if (!(isRed(niece)))
/* */ continue;
/* 669 */ sibling.setColor(parent.getColor());
/* 670 */ parent.setColor(2)
;
/* 671 */ niece.setColor(2);
/* 672 */
rotate(parent, side);
/* 673 */
node = this.root;
/* */
}
/* */
}
/* 636 */
while ((node != this.root) && (isBlack(node)));
/* */
/* 676 */ node.setColor(2);
/* */ }
/* */
/* */ public boolean isRed(BTNode node)
/* */ {
/* 681 */
return ((node != null) && (node.getColor() == 1));
/* */
}
/* */
/* */ public boolean isBlack(BTNode node) {
/* 685 */
return ((node == null) || (node.getColor() == 2));
/* */
}
/* */
/* */ public boolean isRBLcompliant(BTNode node)
/* */ {
/* 690 */ return false;
/* */ }
/* */ }
これは完全な実装です。最高の幸運ます。
ツリーを壊さないように、ノードに移動してその子をノードの親にリンクすることはできないでしょうか?アイデアは次のとおりです
- ノードを見つける
- その子への参照を保存する
- 親への参照を保存する
- 親をノードの子にリンクします
- その後のみノードを削除します (無料)
で詳しく説明されているので、 ウィキペディア, 、注意して、子の数を決定する必要があります。その後は非常に簡単です。
私は、これはあなたにすべての項目のorderdのリストを与える、inorderをウォークを行うだろう。その後、再びツリーを構築します。
それとも、多くの場合、これを実行する必要がある場合は、多分 AVLツリーのが良いです。
所属していません StackOverflow
