5)JAVA编写一个程序,凭经验计算下列删除具有两个子节点的各方法的值: a. 用 中最大节点 来代替,递归地删除 ; b. 交替在用 中最大的节点以及 中最小的节点来代替,并递归在删除适当的节点; c. 随机地选用 中最大的节点及 中最小的节点来代替(递归地删除适当的节点)。 哪种方法具有最好的平衡性?哪种在处理整个操作序列过程中花费最少的CPU时间?

时间: 2024-02-22 17:55:27 浏览: 33
下面是一个简单的二叉搜索树类的实现,包括节点的插入和删除操作以及三种删除方法的实现。我使用了泛型来使得这个二叉搜索树可以存储任意类型的数据。 ``` public class BinarySearchTree<T extends Comparable<T>> { private Node<T> root; private static class Node<T> { T value; Node<T> left; Node<T> right; Node(T value) { this.value = value; } } public void insert(T value) { root = insert(root, value); } private Node<T> insert(Node<T> node, T value) { if (node == null) { return new Node<>(value); } else if (value.compareTo(node.value) < 0) { node.left = insert(node.left, value); } else if (value.compareTo(node.value) > 0) { node.right = insert(node.right, value); } return node; } public void remove(T value) { root = remove(root, value); } private Node<T> remove(Node<T> node, T value) { if (node == null) { return null; } else if (value.compareTo(node.value) < 0) { node.left = remove(node.left, value); } else if (value.compareTo(node.value) > 0) { node.right = remove(node.right, value); } else if (node.left != null && node.right != null) { node.value = findMax(node.left).value; node.left = remove(node.left, node.value); } else { node = (node.left != null) ? node.left : node.right; } return node; } private Node<T> findMax(Node<T> node) { while (node.right != null) { node = node.right; } return node; } private Node<T> findMin(Node<T> node) { while (node.left != null) { node = node.left; } return node; } public void removeWithMax(Node<T> node) { if (node.right != null) { node.value = findMax(node.right).value; node.right = remove(node.right, node.value); } else { node = node.left; } } public void removeWithMinMax(Node<T> node, boolean isMax) { Node<T> child = isMax ? node.right : node.left; if (child == null) { node = null; } else if (child.left == null && child.right == null) { node.value = child.value; node.left = node.right = null; } else if (isMax) { Node<T> maxChild = findMax(child); node.value = maxChild.value; remove(node.right, maxChild.value); } else { Node<T> minChild = findMin(child); node.value = minChild.value; remove(node.left, minChild.value); } } public void removeWithRandom(Node<T> node) { Node<T> parent = null; while (node.left != null || node.right != null) { if (Math.random() < 0.5) { parent = node; node = findMax(node.left); } else { parent = node; node = findMin(node.right); } } if (parent != null) { if (parent.left == node) { parent.left = null; } else { parent.right = null; } } else { root = null; } } } ``` 其中,`removeWithMax`方法实现了第一种删除方法,`removeWithMinMax`方法实现了第二种删除方法,`removeWithRandom`方法实现了第三种删除方法。在这个实现中,我使用了递归来实现节点的插入和删除操作,同时使用了非递归的方法来查找最大值和最小值。 从平衡性和时间复杂度两个角度考虑,第一种方法具有最好的平衡性,因为每次都是用右子树中的最大节点代替要删除的节点,不会对树的结构造成太大影响;第三种方法可能会导致树的不平衡,因为每次删除的节点随机选择。在处理整个操作序列过程中,第一种方法可能会花费更多的时间,因为需要找到右子树中的最大节点;而第三种方法可能会花费更少的时间,因为每次删除的节点随机选择。

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