树是一种非线性的数据结构,以分层的方式存储数据。树被用来存储具有层级关系的结构,比如文件系统中的文件;树还被用来存储有序列表。
二叉树与二叉查找树
二叉树是一种特殊的树,它的子节点个数不超过两个;一个父节点的两个子节点分别称为左节点和右节点。
二叉查找树(BST)是一种特殊的二叉树;相对较小的值保持在左节点中,较大的值保存在右节点中。js代码实现二叉查找树
- 首先我们先定义一个Node对象,用于保存数据(data),也保存和其他节点的链接(left和right)。
function Node(data,left,right) {
this.data = data;
this.left = left;
this.right = right;
this.show = show;
}
- 定义show方法
function show() {
return this.data;
}
- 创建一个类,用来表示二叉查找树(BST)
function BST() {
//将根节点初始化为null
this.root = null;
//insert方法用来向树中加入新节点
this.insert = insert;
//inOrder方法用来遍历树
this.inOrder = inOrder;
}
- 定义insert方法
function insert(data) {
//首先实例化一个新的Node对象
var n = new Node(data,null,null);
//检查BST是否有根节点,如果没有,那么是颗新树,传入的该节点就是根节点
if(this.root == null) {
this.root = n;
}else {
//反之就定义一个current变量用于保存当前节点(根节点)
var current = this.root;
var parent;
while(true) {
parent = current;
//如果插入的节点保存的数据小于当前节点,且当前节点的左节点为null,就将这个新的节点插入到这个位置
if(data < current.data) {
current = current.left;
if(current == null) {
parent.left = n;
break;
}
}else {
//反之,同理
current = current.right;
if(current == null) {
parent.right = n;
break;
}
}
}
}
}
- 遍历二叉查找树
有三种遍历BST的方式
中序:中序遍历按照节点上的键值,以升序访问BST上的所有节点。
先序:先序遍历先访问根节点,然后以同样的方式访问左子树和右子树。
后序:后序遍历先访问叶子节点(没有任何子节点的节点),从左子树到右子树,再到根节点。
这三种遍历理解了一种的实现代码,其他的都好理解,所以我着重写一下我对js代码实现中序遍历过程的具体理解。
- js代码实现中序遍历
中序遍历使用递归的方式,以升序访问树中所有节点,先访问左子树,在访问根节点,最后访问右子树。
function inOrder(node) {
if(!(node == null)) {
inOrder(node.left);
console.log(node.show());
inOrder(node.right);
}
}
//比如:
var nums = new BST();
nums.insert(56);
nums.insert(22);
nums.insert(81);
nums.insert(10);
nums.insert(30);
nums.insert(77);
nums.insert(92);
inOrder(nums.root); //10 22 30 56 81 77 92
①先递归遍历左子树到尽头,将每一项push到一个数组中,先是得到这样的一个结果[56,22,10]。
②递归完成了,现在pop出第一项即10开始遍历右子树,为undefined。
③然后pop出第二项即22,遍历右子树,得30,因为console是在先递归左子树后打印的,所以把30插到(push)56和22中间,结果为[56,30,22,10]。
④然后pop出第三项即30,undefined。
⑤然后pop出第四项即56,遍历该右子树,得结果[92,81,56,30,22,10]
⑥然后pop出第五项即81,发现有左子树77,所以push进去,又因为console代码在中间,所以要放到92和81中间,结果[92,81,77,56,30,22,10]所以最后打印结果为10,22,30,56,77,81,92
理解了一个,后面的先序遍历和后序遍历就没问题了,只是console代码放置的位置不同。主要是理解递归。
- 先序遍历
function inOrder(node) {
if(!(node == null)) {
console.log(node.show());
inOrder(node.left);
inOrder(node.right);
}
}
inOrder(nums.root);
- 后序遍历
function inOrder(node) {
if(!(node == null)) {
inOrder(node.left);
inOrder(node.right);
console.log(node.show());
}
}
inOrder(nums.root);
参考学习:
《数据结构与算法JavaScript描述》
《高程》