Удаление нескольких узлов из двоичного дерева поиска
https://stackoverflow.com/questions/1920013
-
20-09-2019 - |
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
RussianВопрос
У меня есть двоичное дерево поиска , созданное на C.Проблема в том, что я не могу найти эффективный способ удалить все узлы, например, с идентификатором> 5.
Когда я прохожу по дереву, если я удаляю узел, рекурсия выдает ошибку, потому что структура не та же самая.
Есть ли какой-нибудь способ вместо использования вспомогательного стека сохранить данные перед удалением их из дерева?
Решение
Вы пробовали делать заказ по почте?
Удалите узел после его дочерних элементов.
Другие советы
Костас.Вам нужно предоставить больше информации.
Двоичное дерево просто означает дерево, узлы которого имеют (максимум) двух дочерних элементов.Данные в таком дереве могут быть упорядочены многими способами:
- Неупорядоченный:Между родительским объектом и его узлами нет никакой связи.
- Куча:Узел больше (или меньше) всех своих дочерних элементов
- Заказанный:Назначается один ребенок меньший а другой более крупный.Все значения, меньшие, чем корень, относятся к одной стороне, все значения, большие, - к другой.
Если вы дадите нам код, мы, возможно, сможем помочь больше.
Я предпочту дерево AVL для этого варианта.
вот код возьмите то, что вы хотите
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;
/* */ }
/* */ }
это полная реализация.Желаю удачи.
Разве вы не можете перейти к узлу и связать его дочерние элементы с родительским узлом, чтобы не нарушать дерево?Идея состоит в том, чтобы
- найдите узел
- сохранить ссылку на его дочерние элементы
- сохранить ссылку на его родительский элемент
- свяжите родительский узел с дочерними узлами
- только после этого удалите узел (свободно)
Как это лучше объясняется на википедия, вы должны быть осторожны и определить, сколько у него детей.После этого все довольно просто.
Я бы сделал обход по порядку, это даст вам упорядоченный список всех элементов.Затем постройте дерево снова.
Или, если вам нужно делать это часто, может быть, Дерево AVL это лучше.
Не связан с StackOverflow
