//1、定义二叉搜索树类，封装查找、插入、删除操作
删除最为麻烦，其中对于parent的保存用循环来记录 while的条件需多加考虑
#include<queue>
#include<iostream>
using namespace std;
class BinaryTreeNode{
private:
int value;
BinaryTreeNode *leftChild;
BinaryTreeNode *rightChild;
public:
BinaryTreeNode(){};//默认构造函数
BinaryTreeNode(const int&ele):value(ele),leftChild(NULL),rightChild(NULL){}//给定数值构造
BinaryTreeNode(const int&ele,BinaryTreeNode*l,BinaryTreeNode*r):value(ele),leftChild(l),rightChild(r){}//构造
friend class BinarySearchTree;
void print(){cout<<"值为"<<value<<endl;}
int getvalue(){return value;};
void leftChildVal(BinaryTreeNode*node){this->leftChild=node;}//置左孩子的节点为输入节点
void rightChildVal(BinaryTreeNode*node){this->rightChild=node;}//置右孩子的节点为输入节点
};
class BinarySearchTree
{
private:
BinaryTreeNode*root;
public:
BinaryTreeNode* getRoot(){return root;}
BinarySearchTree(){root=NULL;}
BinarySearchTree(BinaryTreeNode*r){root=r;}
BinaryTreeNode* search(BinaryTreeNode*N1,int val);//查找 参数为节点 要找的值 返回的是这个数的节点
void insert(BinaryTreeNode*N1,int value);//插入
void del(BinaryTreeNode*N1,int value);//删除
void levelOrder(BinaryTreeNode*root)//层次遍历
{
queue<BinaryTreeNode*> nodeQueue;//需要有头文件 创建以树结点指针为元素的队列
BinaryTreeNode*temp= root;
if(temp!=NULL){nodeQueue.push(temp);}//如果当前所指非空，那么入队
while(nodeQueue.empty()!=true)//当队列不为空 （空的话为true）
{
temp=nodeQueue.front();//指向头节点
cout<<temp->value<<" ";//输出值
nodeQueue.pop();//删除该节点
if(temp->leftChild!=NULL)nodeQueue.push(temp->leftChild);
if(temp->rightChild!=NULL)nodeQueue.push(temp->rightChild);
}
cout<<endl;
}
};
BinaryTreeNode* BinarySearchTree::search(BinaryTreeNode*N1,int val)
{
BinaryTreeNode*temp=N1;
if(temp==NULL||temp->value==val)return temp; //如果为空或者值等于，则返回temp；
BinaryTreeNode*result=NULL;
if(temp->value<val) result = search(temp->rightChild,val);//如果小于，搜索右子树
if(temp->value>val) result = search(temp->leftChild,val);//大于，搜索左子树
return result;
}
void BinarySearchTree::insert(BinaryTreeNode*N1,int val)//两个指针 一个记录当前的，一个记录上一个的
{
BinaryTreeNode*cur=N1,*parent=N1;
if(cur==NULL){cur=new BinaryTreeNode(val);}
while(cur!=NULL)//
{
parent=cur;
if(cur->value>val) cur=cur->leftChild;
else if(cur->value<val) cur=cur->rightChild;
}
if(parent->value<val) parent->rightChild=new BinaryTreeNode(val);
if(parent->value>val) parent->leftChild=new BinaryTreeNode(val);
}
void BinarySearchTree::del(BinaryTreeNode*N1,int val)
{
if(N1==NULL) {cout<<"为空树，无法删除"<<endl;}
BinaryTreeNode*cur=N1;
BinaryTreeNode*parent=NULL;
// while(cur!=NULL)//
// {
// parent=cur;
// if(cur->value>val) cur=cur->leftChild;
// else if(cur->value<val) cur=cur->rightChild;
// else if(cur->value==val) break;
// }
while (cur != NULL && cur->value != val) {
parent = cur;
if (val < cur->value) {
cur= cur->leftChild;
} else {
cur = cur->rightChild;
}
}
//第一种情况 找不到要删除的数
if(cur==NULL){cout<<"没有这个数，无法删除"<<val<<endl;}
//第二种情况 待删除节点为叶子节点
else if(cur->leftChild==NULL&&cur->rightChild==NULL)
{
if(parent==NULL) {root=NULL;}
else{
if(cur==parent->leftChild) parent->leftChild=NULL;
else parent->rightChild=NULL;
}
}
//第三种情况 待删除节点只有左子树
else if(cur->leftChild&&cur->rightChild==NULL)
{
if(cur==parent->leftChild) parent->leftChild=cur->leftChild;
else parent->rightChild=cur->leftChild;
}
//第四种情况 待删除节点只有右子树
else if(cur->rightChild&&cur->leftChild==NULL)
{
if(cur==parent->leftChild) parent->leftChild=cur->rightChild;
else parent->rightChild=cur->rightChild;
}
//第五种情况 待删除子树左右子树都有 复制删除 找左子树的最大
else
{
BinaryTreeNode*temp=cur->leftChild;//左子树最大
while(temp->rightChild!=NULL)
{
temp=temp->rightChild;
}
cur->value=temp->value;
del(temp,temp->value);
}
}
int main()
{
BinaryTreeNode* node[6];
node[0]=new BinaryTreeNode(17);
node[1]=new BinaryTreeNode(15);
node[2]=new BinaryTreeNode(20);
node[3]=new BinaryTreeNode(12);
node[4]=new BinaryTreeNode(16);
node[5]=new BinaryTreeNode(18);
BinarySearchTree t1(node[0]);
node[0]->leftChildVal(node[1]);
node[0]->rightChildVal(node[2]);
node[1]->leftChildVal(node[3]);
node[1]->rightChildVal(node[4]);
node[2]->leftChildVal(node[5]);
t1.levelOrder(t1.getRoot());
//查找部分主函数
int key1=12,key2=30;
BinaryTreeNode* N1=t1.search(t1.getRoot(),key1);
if(N1==NULL){cout<<"没有查找到"<<key1<<endl;}
else {cout<<"找到了这个数,";N1->print();}
BinaryTreeNode* N2=t1.search(t1.getRoot(),key2);
if(N2==NULL){cout<<"没有查找到"<<key2<<endl;}
else {cout<<"找到了这个数,";N1->print();}
//插入部分主函数
t1.insert(t1.getRoot(),22);
t1.levelOrder(t1.getRoot());
t1.insert(t1.getRoot(),13);
t1.levelOrder(t1.getRoot());
//删除部分主函数
t1.del(t1.getRoot(),13);
t1.levelOrder(t1.getRoot());
return 0;
}