3..有一种二叉排序树,其定义为空树是一棵二叉排序树,若不空,左子树中的所有结点值小于根结点值,右子树中的所有结点值大于根结点值,并且左、右子树都是二叉排序树,现在该二叉排序树采用二叉链存储,采用分治法设计查找值为x的结点地址,并分析算法的最好平均时间复杂度。c++代码
时间: 2024-09-28 07:17:43 浏览: 58
在二叉排序树中,查找操作通常是递归的。当我们寻找值`x`的节点时,我们会首先比较当前节点的值与目标值`x`,如果相等,则返回当前节点;如果`x`小于当前节点的值,我们在左子树中递归查找;如果`x`大于当前节点的值,我们则在右子树中递归查找。直到找到目标值或者遍历到叶子节点为止。
以下是C++实现的简单版本,假设有一个名为`Node`的结构体表示二叉排序树的节点,包含`val`(节点值)、`left`(左子节点)和`right`(右子节点):
```cpp
struct Node {
int val;
Node* left;
Node* right;
};
// 定义查找函数
Node* search(Node* root, int x) {
if (root == nullptr || root->val == x)
return root;
else if (root->val > x)
return search(root->left, x);
else
return search(root->right, x);
}
// 分治法查找,返回值为x的节点指针
Node* findAddress(Node* root, int x) {
return search(root, x);
}
```
对于二叉搜索树的查找,最好的情况是目标值正好在树的最底层,即它就是最小值或最大值,此时的时间复杂度是O(1),因为我们直接就可以返回结果。而最坏的情况是在已排序的序列中插入一个元素,使其成为一个长度为n的单链表,此时需要进行n次比较,时间复杂度为O(n)。
平均时间复杂度取决于树的形态,理想情况下是平衡二叉树,如AVL树或红黑树,平均每个节点都有两个子节点,所以查找次数大约是log n。如果树退化成链表,时间复杂度将接近线性,为O(n)。
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