【愚公系列】2021年11月 C#版 数据结构与算法解析(树查找)

简介: 【愚公系列】2021年11月 C#版 数据结构与算法解析(树查找)

二叉排序树或者是一棵空树,或者是具有下列性质的二叉树:


若左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于或等于它的根结点的值;

若右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于或等于它的根结点的值;

左、右子树也分别为二叉排序树。

二叉树查找需要先生成一个二叉排序树,再遍历所有节点逐一比较其值与关键字是否相同,相同则返回;若一直找不到,则返回-1。


示例:

public class BSTNode {

 

   public int Key { get; set; }

 

   public int Index { get; set; }

 

   public BSTNode Left { get; set; }

 

   public BSTNode Right { get; set; }

 

   public BSTNode(int key, int index) {

       Key = key;

       Index = index;

   }

 

   public void Insert(int key, int index) {

       var tree = new BSTNode(key, index);

       if (tree.Key <= Key) {

           if (Left == null) {

               Left = tree;

           }

           else {

               Left.Insert(key, index);

           }

       }

       else {

           if (Right == null) {

               Right = tree;

           }

           else {

               Right.Insert(key, index);

           }

       }

   }

 

   public int Search(int key) {

       //找左子节点

       var left = Left?.Search(key);

       if (left.HasValue && left.Value != -1) return left.Value;

       //找当前节点

       if (Key == key) return Index;

       //找右子节点

       var right = Right?.Search(key);

       if (right.HasValue && right.Value != -1) return right.Value;

       //找不到时返回-1

       return -1;

   }

 

}

public class Program {

 

   public static void Main(string[] args) {

       int[] array = { 43, 69, 11, 72, 28, 21, 56, 80, 48, 94, 32, 8 };

 

       Console.WriteLine(BinaryTreeSearch(array));

 

       Console.ReadKey();

   }

 

   public static int BinaryTreeSearch(int[] array) {

       var bstNode = new BSTNode(array[0], 0);

       for (int i = 1; i < array.Length; i++) {

           bstNode.Insert(array[i], i);

       }

       return bstNode.Search(80);

   }

 

}

在最坏的情况下二叉树查找的时间复杂度为:O(n) ,在平均情况下的时间复杂度为: O(logn) 。

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