我试图遵循BST算法由威巴尼特“数据结构与算法” ,但我不明白它下面介绍的节点删除算法。
第3.3节(第22页)
从BST中删除节点是相当简单的,有四个问题需要注意:
- 以除去值是叶节点; 要么
- 除去值有右子树,但没有左子树; 要么
- 除去值有左子树,但没有右子树; 要么
- 除去值既具有左,右子树在这种情况下,我们推动左子树的最大值。
图3.2(第22页)
23
/ \
14 31
/
7
\
9
- 案例#1点到9点。
- 案例#2点至7点。
- 案例#3点到节点14。
- 案例#4点到节点23。
我上面的解释为#4的文字意味着,当我们删除23,我们提倡14根,使31其右孩子:
14
/ \
7 31
\
9
......但是这本书的情形#4算法(从第23页。)bamboozles我(我在这里的Java重写它):
1 boolean remove(T value) {
2 // ...
3
4 // case #4
5 Node largestValueNode = nodeToRemove.left;
6 while (largestValueNode.right != null) {
7 // find the largest value in the left subtree of nodeToRemove
8 largestValueNode = largestValueNode.right;
9 }
10
11 // delete the right child of largestValueNode's parent
12 findParent(largestValueNode.value).right = null;
13 nodeToRemove.value = largestValueNode.value;
14
15 count--;
16 return true; // successful
17}
如果我按照算法中, largestValueNode
是节点14,所以它的父节点是23 为什么算法抵消母公司的右子?
为什么13号线复制largestValueNode
的价值到节点被删除?
我会一直预期线11-13为:
11 if (largestValueNode != null)
12 largestValueNode.right = nodeToRemove.right;
13 nodeToRemove.right = null;
编辑:
这本书的算法确实有一个bug。 解决方法是如下:
1 boolean remove(T value) {
2 // ...
3
4 // case #4
5 Node largestValueNode = nodeToRemove.left;
6 while (largestValueNode.right != null) {
7 // find the largest value in the left subtree of nodeToRemove
8 largestValueNode = largestValueNode.right;
9 }
10
11 Node p = findParent(largestValueNode.value);
12 if (p != null) {
13 if (nodeToRemove == p)
14 nodeToRemove.left = largestValueNode.left;
15 else
16 p.right = largestValueNode.left;
17 }
18 nodeToRemove.value = largestValueNode.value;
19
20 count--;
21 return true; // successful
22}
如果你这样做
11 if (largestValueNode != null)
12 largestValueNode.right = nodeToRemove.right;
13 nodeToRemove.right = null;
你不考虑其中的情况下14
可能有一个正确的孩子。 例如:
23
/ \
14 31
/ \
7 15
\
9
你的解决方案时,除23
应
15
/ \
14 31
/
7
\
9
所以,你设置的右子15
的原始父, 14
为空。 这是第一个代码在做什么。
编辑:解决您的评论
有了您的解决方案,你会得到
23
/
14
/ \
7 15
\ \
9 31
另外,原来的代码也是错误的; 尝试是这样的:
if(nodeToRemove == findParent(largestValueNode.value))
nodeToRemove.left = largestValueNode.left
else
findParent(largestValueNode.value).right = largestValueNode.left
nodeToRemove.value = largestValueNode.value
而且回答,“为什么13号线复制largestValueNode的值到要删除的节点?”
我们删除largestValueNode
,我们存储它的值之前,这nodeToRemove
好像这本书的算法是错误的,这个特殊的例子(假设你已经翻译成Java完美:))。 它是做你所提到的什么,但它是正确的情况下:
其中nodeToRemove = 23,并在您的BST 14有一个右子15本书的算法将用15代替这里23和集合14的右孩子为null。 你的算法将无法在这种情况下。
以在该行仔细一看:
largestValueNode.right = nodeToRemove.right;
请注意,此行如何导致14
看起来像这样(忽略孙子):
14
/ \
7 31
但是,这到底是什么期望! 由于14
现在有31
为右孩子,它不再正确了31
是的右子15
,所以对于清理的缘故,右侧孩子15
被设置为NULL。
好知道原来的编码是错误的 - 我刚刚花了那几个小时,以为我失去了一些东西的全部时间。 如果根元素传递,反正根元素去除未因素有一个NPE问题。
这是我大概可以使用一些优化的Java实现 - 建议表示欢迎。 O (n log n)
最坏情况。 下面的测试。
public boolean remove(final T value0) {
BinarySearchTreeNode<T> target = findNode(value0);
// Node DNE
if (target == null) {
return false;
}
// Both children populated, no need for parent
if (target.right != null && target.left != null) {
BinarySearchTreeNode<T> max = maxChild(target.left);
findParent(max.value).right = null;
target.value = max.value;
}
// Root element targeted, parent DNE
else if (target == root) {
if (target.right == null && target.left == null) {
root = null;
}
else if (target.right == null) {
root = target.left;
}
else {
root = target.right;
}
}
// Non-root, single-child node - find if L or R child, update parent reference.
else {
BinarySearchTreeNode<T> parent = findParent(value0);
if (target.right == null && target.left != null) {
if (target.value.compareTo(parent.value) < 0) {
parent.left = target.left;
}
else {
parent.right = target.left;
}
}
else if (target.right != null && target.left == null) {
if (target.value.compareTo(parent.value) < 0) {
parent.left = target.right;
}
else {
parent.right = target.right;
}
}
}
return true;
}
单元测试(全部通过,很明显):
package BinarySearchTreeTests;
import static org.junit.Assert.assertEquals;
import static org.junit.Assert.assertFalse;
import static org.junit.Assert.assertNull;
import static org.junit.Assert.assertTrue;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
public class Remove {
BinarySearchTree<Integer> tree;
@Before
public void setUp() {
tree = new BinarySearchTree<Integer>();
}
@Test
public void fromEmptyTree() {
assertFalse(tree.remove(8));
}
@Test
public void fromTreeWithOnlyRootNode() {
tree.add(10);
assertTrue(tree.remove(10));
assertNull(tree.root);
}
@Test
public void nonexistentElement() {
tree.add(10);
assertFalse(tree.remove(8));
}
/**
* N
* 10--|
* | 6
* 5--|
* 3
*/
@Test
public void nodeWithNoRightChildren() {
tree.add(10);
tree.add(5);
tree.add(6);
tree.add(3);
tree.remove(10);
assertEquals(tree.root.value, Integer.valueOf(5));
assertEquals(tree.root.left.value, Integer.valueOf(3));
assertEquals(tree.root.right.value, Integer.valueOf(6));
}
/**
* 17
* 15--|
* | 13
* 10--|
* N
*/
@Test
public void nodeWithNoLeftChildren() {
tree.add(10);
tree.add(15);
tree.add(17);
tree.add(13);
tree.remove(10);
assertEquals(tree.root.value, Integer.valueOf(15));
assertEquals(tree.root.left.value, Integer.valueOf(13));
assertEquals(tree.root.right.value, Integer.valueOf(17));
}
/**
* 19
* 17-|
* | 16
* 15-|
* | | 14
* | 13-|
* | 12
* 10--|
* N
*/
@Test
public void nodeWithLeftAndRightChildren() {
tree.add(10);
tree.add(15);
tree.add(17);
tree.add(13);
tree.add(19);
tree.add(16);
tree.add(14);
tree.add(12);
tree.remove(15);
assertEquals(tree.root.right.value, Integer.valueOf(14));
assertNull(tree.root.right.left.right);
}
/**
* 18
* 15-|
* | [ALWAYS EMPTY]
* 15-|
* | | 13
* | 12-|
* | 11
* 10--|
* N
*
@Test
public void removeDuplicate() {
Above diagram shows duplicate cases are already tested implicitly.
fail();
} */
}