二叉查找树Java实现

package Tree;/** * 二叉查找树 * */public class BSTree<T extends Comparable<T>> {    private BSTNode<T> mRoot;    // 根结点    public class BSTNode<T extends Comparable<T>> {        T key;                // 关键字(键值)        BSTNode<T> left;    // 左孩子        BSTNode<T> right;    // 右孩子        BSTNode<T> parent;    // 父结点        public BSTNode(T key, BSTNode<T> parent, BSTNode<T> left, BSTNode<T> right) {            this.key = key;            this.parent = parent;            this.left = left;            this.right = right;        }        public T getKey() {            return key;        }        public String toString() {            return "key:"+key;        }    }    public BSTree() {        mRoot=null;    }    /*     * 前序遍历"二叉树"     */    private void preOrder(BSTNode<T> tree) {        if(tree != null) {            System.out.print(tree.key+" ");            preOrder(tree.left);            preOrder(tree.right);        }    }    public void preOrder() {        preOrder(mRoot);    }    /*     * 中序遍历"二叉树"     */    private void inOrder(BSTNode<T> tree) {        if(tree != null) {            inOrder(tree.left);            System.out.print(tree.key+" ");            inOrder(tree.right);        }    }    public void inOrder() {        inOrder(mRoot);    }    /*     * 后序遍历"二叉树"     */    private void postOrder(BSTNode<T> tree) {        if(tree != null)        {            postOrder(tree.left);            postOrder(tree.right);            System.out.print(tree.key+" ");        }    }    public void postOrder() {        postOrder(mRoot);    }    /*     * (递归实现)查找"二叉树x"中键值为key的节点     */    private BSTNode<T> search(BSTNode<T> x, T key) {        if (x==null)            return x;        int cmp = key.compareTo(x.key);        if (cmp < 0)            return search(x.left, key);        else if (cmp > 0)            return search(x.right, key);        else            return x;    }    public BSTNode<T> search(T key) {        return search(mRoot, key);    }    /*     * (非递归实现)查找"二叉树x"中键值为key的节点     */    private BSTNode<T> iterativeSearch(BSTNode<T> x, T key) {        while (x!=null) {            int cmp = key.compareTo(x.key);            if (cmp < 0)                 x = x.left;            else if (cmp > 0)                 x = x.right;            else                return x;        }        return x;    }    public BSTNode<T> iterativeSearch(T key) {        return iterativeSearch(mRoot, key);    }    /*      * 查找最小结点：返回tree为根结点的二叉树的最小结点。     */    private BSTNode<T> minimum(BSTNode<T> tree) {        if (tree == null)            return null;        while(tree.left != null)            tree = tree.left;        return tree;    }    public T minimum() {        BSTNode<T> p = minimum(mRoot);        if (p != null)            return p.key;        return null;    }    /*      * 查找最大结点：返回tree为根结点的二叉树的最大结点。     */    private BSTNode<T> maximum(BSTNode<T> tree) {        if (tree == null)            return null;        while(tree.right != null)            tree = tree.right;        return tree;    }    public T maximum() {        BSTNode<T> p = maximum(mRoot);        if (p != null)            return p.key;        return null;    }    /*      * 找结点(x)的后继结点。即，查找"二叉树中数据值大于该结点"的"最小结点"。     */    public BSTNode<T> successor(BSTNode<T> x) {        // 如果x存在右孩子，则"x的后继结点"为 "以其右孩子为根的子树的最小结点"。        if (x.right != null)            return minimum(x.right);        // 如果x没有右孩子。则x有以下两种可能：        // (01) x是"一个左孩子"，则"x的后继结点"为 "它的父结点"。        // (02) x是"一个右孩子"，则查找"x的最低的父结点，并且该父结点要具有左孩子"，找到的这个"最低的父结点"就是"x的后继结点"。        BSTNode<T> y = x.parent;        while ((y!=null) && (x==y.right)) {            x = y;            y = y.parent;        }        return y;    }    /*      * 找结点(x)的前驱结点。即，查找"二叉树中数据值小于该结点"的"最大结点"。     */    public BSTNode<T> predecessor(BSTNode<T> x) {        // 如果x存在左孩子，则"x的前驱结点"为 "以其左孩子为根的子树的最大结点"。        if (x.left != null)            return maximum(x.left);        // 如果x没有左孩子。则x有以下两种可能：        // (01) x是"一个右孩子"，则"x的前驱结点"为 "它的父结点"。        // (01) x是"一个左孩子"，则查找"x的最低的父结点，并且该父结点要具有右孩子"，找到的这个"最低的父结点"就是"x的前驱结点"。        BSTNode<T> y = x.parent;        while ((y!=null) && (x==y.left)) {            x = y;            y = y.parent;        }        return y;    }    /*      * 将结点插入到二叉树中     *     * 参数说明：     *     tree 二叉树的     *     z 插入的结点     */    private void insert(BSTree<T> bst, BSTNode<T> z) {        int cmp;        BSTNode<T> y = null;        BSTNode<T> x = bst.mRoot;        // 查找z的插入位置        while (x != null) {            y = x;            cmp = z.key.compareTo(x.key);            if (cmp < 0)                x = x.left;            else                x = x.right;        }        z.parent = y;        if (y==null)            bst.mRoot = z;        else {            cmp = z.key.compareTo(y.key);            if (cmp < 0)                y.left = z;            else                y.right = z;        }    }    /*      * 新建结点(key)，并将其插入到二叉树中     *     * 参数说明：     *     tree 二叉树的根结点     *     key 插入结点的键值     */    public void insert(T key) {        BSTNode<T> z=new BSTNode<T>(key,null,null,null);        // 如果新建结点失败，则返回。        if (z != null)            insert(this, z);    }    /*      * 删除结点(z)，并返回被删除的结点     *     * 参数说明：     *     bst 二叉树     *     z 删除的结点     */    private BSTNode<T> remove(BSTree<T> bst, BSTNode<T> z) {        BSTNode<T> x=null;        BSTNode<T> y=null;        if ((z.left == null) || (z.right == null) )            y = z;        else            y = successor(z);        if (y.left != null)            x = y.left;        else            x = y.right;        if (x != null)            x.parent = y.parent;        if (y.parent == null)            bst.mRoot = x;        else if (y == y.parent.left)            y.parent.left = x;        else            y.parent.right = x;        if (y != z)             z.key = y.key;        return y;    }    /*      * 删除结点(z)，并返回被删除的结点     *     * 参数说明：     *     tree 二叉树的根结点     *     z 删除的结点     */    public void remove(T key) {        BSTNode<T> z, node;         if ((z = search(mRoot, key)) != null)            if ( (node = remove(this, z)) != null)                node = null;    }    /*     * 销毁二叉树     */    private void destroy(BSTNode<T> tree) {        if (tree==null)            return ;        if (tree.left != null)            destroy(tree.left);        if (tree.right != null)            destroy(tree.right);        tree=null;    }    public void clear() {        destroy(mRoot);        mRoot = null;    }    /*     * 打印"二叉查找树"     *     * key        -- 节点的键值      * direction  --  0，表示该节点是根节点;     *               -1，表示该节点是它的父结点的左孩子;     *                1，表示该节点是它的父结点的右孩子。     */    private void print(BSTNode<T> tree, T key, int direction) {        if(tree != null) {            if(direction==0)    // tree是根节点                System.out.printf("%2d is root\n", tree.key);            else                // tree是分支节点                System.out.printf("%2d is %2d's %6s child\n", tree.key, key, direction==1?"right" : "left");            print(tree.left, tree.key, -1);            print(tree.right,tree.key,  1);        }    }    public void print() {        if (mRoot != null)            print(mRoot, mRoot.key, 0);    }    public static void main(String[] args) {        final int arr[] = {1,5,4,3,2,6};        int i, ilen;        BSTree<Integer> tree=new BSTree<Integer>();        System.out.print("== 依次添加: ");        ilen = arr.length;        for(i=0; i<ilen; i++) {            System.out.print(arr[i]+" ");            tree.insert(arr[i]);        }        System.out.print("\n== 前序遍历: ");        tree.preOrder();        System.out.print("\n== 中序遍历: ");        tree.inOrder();        System.out.print("\n== 后序遍历: ");        tree.postOrder();        System.out.println();        System.out.println("== 最小值: "+ tree.minimum());        System.out.println("== 最大值: "+ tree.maximum());        System.out.println("== 树的详细信息: ");        tree.print();        System.out.print("\n== 删除根节点: "+ arr[3]);        tree.remove(arr[3]);        System.out.print("\n== 中序遍历: ");        tree.inOrder();        System.out.println();        // 销毁二叉树        tree.clear();    }}

== 依次添加: 1 5 4 3 2 6 == 前序遍历: 1 5 4 3 2 6 == 中序遍历: 1 2 3 4 5 6 == 后序遍历: 2 3 4 6 5 1 == 最小值: 1== 最大值: 6== 树的详细信息:  1 is root 5 is  1's  right child 4 is  5's   left child 3 is  4's   left child 2 is  3's   left child 6 is  5's  right child== 删除根节点: 3== 中序遍历: 1 2 4 5 6