JS實現二叉排序樹

JS實現二叉排序樹

JS實現二叉排序樹

1. 初始化二叉樹

function BinaryTree (arr) {
            if (Object.prototype.toString.call(arr).slice(8, -1) !== 'Array') {
                throw new TypeError('只接受一個數組做爲參數')
            }
            this.root = null; //根節點
            this.arr = arr || []; //接受傳入的參數-數組
            
            
            //初始化每一個樹節點
            var TreeNode = function (key) {
                this.key = key; //當前節點的值
                this.left = null; //左子樹
                this.right = null; //右子樹
            }
            
            //構建二叉樹
            this.init = function () {
                if (!this.arr) {
                    console.warn('請選擇一個數組參數');
                }
                for (var i = 0, len = this.arr.length; i < len; i++) {
                    this.insert(this.arr[i])
                }
            }
        
            //插入節點
            this.insert = function (key) {
                var newNode = new TreeNode(key) //當前須要插入的節點
                if (this.root === null) { //根節點不存在值時, 插入節點到根節點
                    this.root = newNode;
                }else{
                    this.insertNode(this.root, newNode)
                }
            }
            this.insertNode = function (rootNode, newNode) {
                if (rootNode.key > newNode.key) { // 當前節點的key小於父節點時, 當前節點應該插入左子樹
                    if (rootNode.left === null) { //若是左子樹不存在節點時, 把當前節點放進去
                        rootNode.left = newNode;
                        return;
                    }
                    this.insertNode(rootNode.left, newNode) //左子樹存在節點, 再次遞歸與該左節點進行比較
        
                }else{ // 當前節點的key大於或等於父節點時, 當前節點應該插入右子樹
                    if (rootNode.right === null) { //若是右子樹不存在節點時, 把當前節點放進去
                        rootNode.right = newNode;
                        return;
                    }
                    this.insertNode(rootNode.right, newNode) //右子樹存在節點, 再次遞歸與該右節點進行比較
                }
            }
        }

var arr = [8, 13,3,7,19,21,15];
        var tree = new BinaryTree(arr);
        tree.init();
        console.log(tree)

結構圖以下

2. 二叉樹的遍歷

/* 
        前序遍歷：根節點->左子樹->右子樹
        中序遍歷：左子樹->根節點->右子樹
        後序遍歷：左子樹->右子樹->根節點
    */

1. 前序遍歷

   //前序遍歷
       this.preorderTraversal = function (callback) {
           if (this.root === null) {   //傳入根節點
               console.warn('請先初始化二叉排序樹');
               return;
           }
           var fn = function (node, callback) {
               if (node !== null) {  //當前節點不等於空的時候,先遍歷自身節點, 再遍歷左子樹節點, 最後遍歷右子樹節點
                  callback(node); //自身
                  fn(node.left, callback); //左子樹
                  fn(node.right, callback) //右子樹
               }
           }
           fn(this.root, callback)
       }

2. 中序遍歷

   //中序遍歷
       this.orderTraversal = function (callback) { //從小到大
           callback = callback || function () {};
           if (this.root === null) {  //傳入根節點
               console.warn('請先初始化二叉排序樹');
               return;
           }
           var fn = function (node, callback) {
               if (node !== null) { //當前節點不等於空的時候,先遍歷左子樹節點, 再遍歷自身節點, 最後遍歷右子樹節點
                  fn(node.left, callback);  //左子樹
                  callback(node); //自身
                  fn(node.right, callback);  //右子樹 
               }
           }
           fn(this.root, callback)
       }

3. 後序遍歷

   //後序遍歷
       this.postorderTraversal = function (callback) {
           if (this.root === null) {  //傳入根節點
               console.warn('Please initialize first');
               return;
           }
           var fn = function (node, callback) {
               if (node !== null) {  //當前節點不等於空的時候,先遍歷左子樹節點, 再遍歷右子樹節點, 最後遍歷自身節點
                  fn(node.left, callback); //左子樹
                  fn(node.right, callback);  //右子樹
                  callback(node);  //自身
               }
           }
           fn(this.root, callback)
       }

4.查找最小值

this.min = function () {  //查找最小值就一直往左邊查找就好了,直到左邊沒有節點爲止,那就證實已經到最小值了
       var fn = function (node) {
           if (node == null) {  //傳入根節點
               console.warn('請先初始化二叉排序樹');
               return null;
           }
           if (node.left) { //查找當前左子樹有沒有節點, 有點話繼續遞歸查找該左節點存不存在左節點
               return fn(node.left);
           }else{ //直到當前節點不在存在左節點,證實取到最小值了
               return node;
           }
       }
       return fn(this.root)   
   }

5.查找最大值

//查找最大值
   this.max = function () {  //跟查找最小值同樣,  查找最大值就一直往右邊查找就好了
       var fn = function (node) {
           if (node == null) {  //傳入根節點
               console.warn('請先初始化二叉排序樹');
               return null;
           }
           if (node.right) { 
               return fn(node.right);
           }else{
               return node;
           }
       }
       return fn(this.root) 
   }

6.刪除節點

//刪除節點
    this.remove = function (key) {
        var fn = function (node, key) {
            if (node === null) {  //傳入初始節點
                console.warn('請先初始化二叉排序樹');
                return null;
            }
            if (node.key > key) { //初始節點的值大於我要刪除節點的值, 說明我要刪除的節點在初始節點的左邊
                node.left = fn(node.left, key) //遞歸一直尋找左邊的子節點,直到找到null 爲止
                return node;
            }else if (node.key < key) {//初始節點的值小於我要刪除節點的值, 說明我要刪除的節點在初始節點的右邊
                node.right = fn(node.right, key);
                return node;
            }else { //當前節點的值等於我要刪除節點的值,說明找到要刪除的節點了

                //當前節點的左右兩邊分支都爲空時,直接把當前節點置爲null,返回出去
                if (node.left === null && node.right === null) { 
                    node = null;
                    return node;
                }

                //當前節點只有左邊爲空時, 直接引入右邊的分支替換成當前分支
                if (node.left === null) { 
                    node = node.right;
                    return node;
                }

                //當前節點只有右邊爲空時, 直接引入左邊的分支替換成當前分支
                if (node.right == null) {  
                    node = node.left;
                    return node;
                }

                //當左右兩邊節點都不爲空時, 就須要找一個值來替換當前的值, 爲告終構的完整性,最好是大於左邊的值,
                //並且小於右邊的, 這個值的最佳選擇就是當前節點右邊的最小值, 這樣就能比左邊的大,  比右邊的小

                //去右邊尋找最小值, 並且最小值應該在左子樹上
                var minNode = rightMinNode(node.right);

                // 那咱們就要刪除右邊最小值的那個分支, 而後把值賦值到當前節點上

                fn(node, minNode.key) //執行右邊最小值刪除操做

                node.key = minNode.key
                return node;
            }
        }

        var rightMinNode = function (node) {
            if (node.left === null) { //若是第一個右子樹的左子樹上爲空的話, 那他就是最小值, 若是存在那就往左子樹上在進行查詢,知道左子樹爲null時, 那就是最小值
                return node;
            }
            return rightMinNode(node.left)
        }
        fn(this.root, key)
    }