实现一个二叉搜索树,提供添加元素、删除元素、前序、中序、后序遍历、节点个数、查询单一节点等功能,为了实 现BinarySearchTree,需要定义好一个节点类型,如下 : 定义树接口如下: Node<T> findTargetNode(T element); 注:接口中带 TODO 字样的方法,是视频中没有写的,需要你们自己实现。 写一个BinarySearchTree 来实现 Tree 接口,定义如下: public class BinarySearchTree<T extends Comparable<T>> implements Tree<T> { //属性: //1. 指向根节点 private Node<T> root; //2.树中节点的数量 private int size; //TODO 实现接口所有的方法,另外,要实现remove方法,在此类中还要额外提供 findParentNode(T target) 方法和 findMinNodeFromRight(Node<T> target) 方法

时间: 2024-03-26 15:35:32 浏览: 17
好的,我已经了解了您的要求,下面是实现BinarySearchTree的代码: ``` public interface Tree<T extends Comparable<T>> { boolean add(T element); boolean remove(T element); boolean contains(T element); void preOrderTraversal(); void inOrderTraversal(); void postOrderTraversal(); int size(); } public class Node<T extends Comparable<T>> { T data; Node<T> left; Node<T> right; public Node(T data) { this.data = data; left = null; right = null; } } public class BinarySearchTree<T extends Comparable<T>> implements Tree<T> { private Node<T> root; private int size; public BinarySearchTree() { root = null; size = 0; } @Override public boolean add(T element) { if (root == null) { root = new Node<>(element); size++; return true; } else { Node<T> current = root; Node<T> parent = null; while (current != null) { parent = current; if (element.compareTo(current.data) < 0) { current = current.left; } else if (element.compareTo(current.data) > 0) { current = current.right; } else { return false; } } Node<T> newNode = new Node<>(element); if (element.compareTo(parent.data) < 0) { parent.left = newNode; } else { parent.right = newNode; } size++; return true; } } @Override public boolean remove(T element) { Node<T> parent = findParentNode(element); if (parent == null) { return false; } Node<T> current = (parent.left != null && parent.left.data.compareTo(element) == 0) ? parent.left : parent.right; if (current.left == null && current.right == null) { // case 1: no child if (parent.left == current) { parent.left = null; } else { parent.right = null; } } else if (current.left != null && current.right == null) { // case 2: only left child if (parent.left == current) { parent.left = current.left; } else { parent.right = current.left; } } else if (current.left == null && current.right != null) { // case 2: only right child if (parent.left == current) { parent.left = current.right; } else { parent.right = current.right; } } else { // case 3: two children Node<T> minNodeFromRight = findMinNodeFromRight(current); T tempData = minNodeFromRight.data; remove(tempData); current.data = tempData; } size--; return true; } @Override public boolean contains(T element) { return findTargetNode(element) != null; } @Override public void preOrderTraversal() { preOrderTraversalHelper(root); } private void preOrderTraversalHelper(Node<T> node) { if (node != null) { System.out.print(node.data + " "); preOrderTraversalHelper(node.left); preOrderTraversalHelper(node.right); } } @Override public void inOrderTraversal() { inOrderTraversalHelper(root); } private void inOrderTraversalHelper(Node<T> node) { if (node != null) { inOrderTraversalHelper(node.left); System.out.print(node.data + " "); inOrderTraversalHelper(node.right); } } @Override public void postOrderTraversal() { postOrderTraversalHelper(root); } private void postOrderTraversalHelper(Node<T> node) { if (node != null) { postOrderTraversalHelper(node.left); postOrderTraversalHelper(node.right); System.out.print(node.data + " "); } } @Override public int size() { return size; } private Node<T> findTargetNode(T element) { Node<T> current = root; while (current != null) { if (element.compareTo(current.data) < 0) { current = current.left; } else if (element.compareTo(current.data) > 0) { current = current.right; } else { return current; } } return null; } private Node<T> findParentNode(T element) { Node<T> current = root; Node<T> parent = null; while (current != null) { if (element.compareTo(current.data) < 0) { parent = current; current = current.left; } else if (element.compareTo(current.data) > 0) { parent = current; current = current.right; } else { return parent; } } return null; } private Node<T> findMinNodeFromRight(Node<T> node) { Node<T> current = node.right; while (current.left != null) { current = current.left; } return current; } } ``` 请注意,我们在实现 `remove` 方法时,使用了 `findParentNode` 来找到要删除节点的父节点,同时使用了 `findMinNodeFromRight` 来找到右子树中最小的节点,以保证删除后二叉搜索树的性质不变。

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