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Dart
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Dart
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* File: binary_search_tree.dart
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* Created Time: 2023-04-04
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* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
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*/
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import '../utils/print_util.dart';
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import '../utils/tree_node.dart';
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/* 二叉搜索树 */
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TreeNode? root;
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void binarySearchTree(List<int> nums) {
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nums.sort(); // 排序数组
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root = buildTree(nums, 0, nums.length - 1); // 构建二叉搜索树
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}
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/* 获取二叉树的根节点 */
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TreeNode? getRoot() {
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return root;
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}
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/* 构建二叉上搜索树 */
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TreeNode? buildTree(List<int> nums, int i, int j) {
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if (i > j) {
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return null;
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}
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// 将数组中间节点作为根节点
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int mid = (i + j) ~/ 2;
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TreeNode? root = TreeNode(nums[mid]);
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root.left = buildTree(nums, i, mid - 1);
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root.right = buildTree(nums, mid + 1, j);
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return root;
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}
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/* 查找节点 */
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TreeNode? search(int num) {
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TreeNode? cur = root;
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// 循环查找，越过叶节点后跳出
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while (cur != null) {
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// 目标节点在 cur 的右子树中
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if (cur.val < num)
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cur = cur.right;
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// 目标节点在 cur 的左子树中
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else if (cur.val > num)
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cur = cur.left;
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// 找到目标节点，跳出循环
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else
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break;
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}
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// 返回目标节点
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return cur;
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}
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/* 插入节点 */
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void insert(int num) {
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// 若树为空，直接提前返回
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if (root == null) return;
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TreeNode? cur = root;
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TreeNode? pre = null;
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// 循环查找，越过叶节点后跳出
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while (cur != null) {
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// 找到重复节点，直接返回
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if (cur.val == num) return;
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pre = cur;
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// 插入位置在 cur 的右子树中
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if (cur.val < num)
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cur = cur.right;
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// 插入位置在 cur 的左子树中
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else
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cur = cur.left;
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}
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// 插入节点
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TreeNode? node = TreeNode(num);
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if (pre!.val < num)
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pre.right = node;
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else
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pre.left = node;
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}
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/* 删除节点 */
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void remove(int num) {
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// 若树为空，直接提前返回
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if (root == null) return;
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TreeNode? cur = root;
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TreeNode? pre = null;
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// 循环查找，越过叶节点后跳出
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while (cur != null) {
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// 找到待删除节点，跳出循环
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if (cur.val == num) break;
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pre = cur;
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// 待删除节点在 cur 的右子树中
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if (cur.val < num)
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cur = cur.right;
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// 待删除节点在 cur 的左子树中
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else
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cur = cur.left;
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}
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// 若无待删除节点，直接返回
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if (cur == null) return;
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// 子节点数量 = 0 or 1
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if (cur.left == null || cur.right == null) {
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// 当子节点数量 = 0 / 1 时， child = null / 该子节点
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TreeNode? child = cur.left ?? cur.right;
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// 删除节点 cur
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if (cur != root) {
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if (pre!.left == cur)
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pre.left = child;
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else
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pre.right = child;
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} else {
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// 若删除节点为根节点，则重新指定根节点
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root = child;
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}
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} else {
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// 子节点数量 = 2
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// 获取中序遍历中 cur 的下一个节点
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TreeNode? tmp = cur.right;
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while (tmp!.left != null) {
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tmp = tmp.left;
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}
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// 递归删除节点 tmp
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remove(tmp.val);
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// 用 tmp 覆盖 cur
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cur.val = tmp.val;
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}
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}
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/* Driver Code */
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void main() {
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/* 初始化二叉搜索树 */
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List<int> nums = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15];
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binarySearchTree(nums);
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print("\n初始化的二叉树为\n");
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printTree(getRoot());
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/* 查找节点 */
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TreeNode? node = search(7);
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print("\n查找到的节点对象为 $node，节点值 = ${node?.val}");
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/* 插入节点 */
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insert(16);
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print("\n插入节点 16 后，二叉树为\n");
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printTree(getRoot());
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/* 删除节点 */
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remove(1);
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print("\n删除节点 1 后，二叉树为\n");
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printTree(getRoot());
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remove(2);
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print("\n删除节点 2 后，二叉树为\n");
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printTree(getRoot());
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||
remove(4);
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print("\n删除节点 4 后，二叉树为\n");
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||
printTree(getRoot());
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}
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