索引二叉搜索树.docx
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索引二叉搜索树
//linkedbinarytreeimplementationofabinarysearchtree
//implementsalldictionaryandbsTreemethods
#ifndefindexedBinarySearchTree_
#defineindexedBinarySearchTree_
#include"indexedBSTree.h"
#include"linkedBinaryTree.h"
usingnamespacestd;
template
classindexedBinarySearchTree:
publicindexedBSTree,
publiclinkedBinaryTree>
{
public:
//methodsofdictionary
boolempty（）const{returnthis->treeSize==0;}
intsize（）const{returnthis->treeSize;}
pair*get（int）const;
voidinsert（constpair&thePair）;
voiderase（constK&theKey）;
voiddelete2（int）;
//additionalmethodofbsTree
voidascend（）{this->inOrderOutput（）;}
//voidmakeBst（constinta[]）;
voideraseMax（）;//删除关键字最大的元素
};
template
pair*indexedBinarySearchTree:
:
get（intIndex）const
{
binaryTreeNode>*p=this->root;
while（p!
=NULL）
{
if（IndexleftSize）
{
p=p->leftChild;
}
else
{
if（Index>p->leftSize）
{
Index=Index-（p->leftSize+1）;
p=p->rightChild;
}
else//foundmatchingpair
return&p->element;
}
}
//nomatchingpair
returnNULL;
}
template
voidindexedBinarySearchTree:
:
insert（constpair&thePair）
{//InsertthePairintothetree.Overwriteexisting
//pair,ifany,withsamekey.
//findplacetoinsert
binaryTreeNode>*p=this->root,*pp=NULL;
while（p!
=NULL）
{//examinep->element
pp=p;
//pp作为p的双亲结点
if（thePair.firstelement.first）
{
p->leftSize++;//索引加1
p=p->leftChild;
}
else
{
if（thePair.first>p->element.first）
p=p->rightChild;
else//如果相同
{//替换原来的value
p->element.second=thePair.second;//不对
return;
}
}
}
//getanodeforthePairandattachtopp
binaryTreeNode>*newNode
=newbinaryTreeNode>（thePair）;
if（this->root!
=NULL）//thetreeisnotempty
{
if（thePair.firstelement.first）
{
pp->leftChild=newNode;
//pp->leftSize=1;//索引为1
}
else
pp->rightChild=newNode;
}
else
{
this->root=newNode;
//this->root->leftSize=0;//索引为0
}//insertionintoemptytree
this->treeSize++;
}
template
voidindexedBinarySearchTree:
:
erase（constK&theKey）//根据关键字删除
{//Deletethepair,ifany,whosekeyequalstheKey.
//searchfornodewithkeytheKey
binaryTreeNode>*p=this->root,
*pp=NULL;
while（p!
=NULL&&p->element.first!
=theKey）
{//movetoachildofp
pp=p;
if（theKeyelement.first）
p=p->leftChild;
else
p=p->rightChild;
}
if（p==NULL）
return;//nopairwithkeytheKey
//restructuretree
//handlecasewhenphastwochildren
if（p->leftChild!
=NULL&&p->rightChild!
=NULL）
{//twochildren
//converttozerooronechildcase
//findlargestelementinleftsubtreeofp
binaryTreeNode>*s=p->leftChild,
*ps=p;//parentofs
while（s->rightChild!
=NULL）
{//movetolargerelement
ps=s;
s=s->rightChild;
}
//movelargestfromstop,can'tdoasimplemove
//p->element=s->elementaskeyisconst
binaryTreeNode>*q=
newbinaryTreeNode>
（s->element,p->leftChild,p->rightChild）;
if（pp==NULL）
this->root=q;
elseif（p==pp->leftChild）
pp->leftChild=q;
else
pp->rightChild=q;
if（ps==p）pp=q;
elsepp=ps;
deletep;
p=s;
}
//phasatmostonechild
//savechildpointerinc
binaryTreeNode>*c;
if（p->leftChild!
=NULL）
c=p->leftChild;
else
c=p->rightChild;
//deletep
if（p==this->root）
this->root=c;
else
{//ispleftorrightchildofpp?
if（p==pp->leftChild）
pp->leftChild=c;
elsepp->rightChild=c;
}
this->treeSize--;
deletep;
}
template
voidindexedBinarySearchTree:
:
delete2（intIndex）
{//Deletethepair,ifany,whosekeyequalstheKey.
//searchfornodewithkeytheKey
binaryTreeNode>*p=this->root,
*pp=NULL;
/*if（p==NULL）
return;//nopairwithkeytheKey*/
if（Index>this->treeSize-1）//如果索引值大于节点数减1，则不存在该索引值
return;
while（p&&p->leftSize!
=Index）//寻找索引值为Index的结点
{//movetoachildofp
/*pp=p;
if（theKeyelement.first）
p=p->leftChild;
else
p=p->rightChild;*/
if（IndexleftSize）
{
pp=p;//p的父节点
p->leftSize--;//每向左移动一次索引值减1
p=p->leftChild;
}
else
{
if（Index>p->leftSize）
{
pp=p;//p的父节点
Index=Index-（p->leftSize+1）;
p=p->rightChild;
}
/*else//foundmatchingpair
return&p->element;*/
}
}
if（p->leftChild!
=NULL&&p->rightChild!
=NULL）//存在左孩子和右孩子的情况
{//twochildren
//converttozerooronechildcase
//findlargestelementinleftsubtreeofp
binaryTreeNode>*s=p->leftChild,
*ps=p;//parentofs
while（s->rightChild!
=NULL）//寻找左子树中最大的结点
{//movetolargerelement
ps=s;
//ps->leftSize--;//索引减1
s=s->rightChild;//s为要替换的值
}
//将最大元素s移动到p但不是简单的移动
binaryTreeNode>*q=
newbinaryTreeNode>
（s->element,p->leftChild,p->rightChild）;
if（pp==NULL）//如果要删除的结点是根节点，则直接替换根节点
this->root=q;
elseif（p==pp->leftChild）
pp->leftChild=q;
else
pp->rightChild=q;
if（ps==p）pp=q;
elsepp=ps;
deletep;
p=s;
}
//phasatmostonechild
//savechildpointerinc
binaryTreeNode>*c;
if（p->leftChild!
=NULL）
c=p->leftChild;
else
c=p->rightChild;
//deletep
if（p==this->root）
this->root=c;
else
{//ispleftorrightchildofpp?
if（p==pp->leftChild）
pp->leftChild=c;
elsepp->rightChild=c;
}
this->treeSize--;
deletep;
}
//overload<template
ostream&operator<<（ostream&out,constpair&x）
{out<template
voidindexedBinarySearchTree:
:
eraseMax（）
{
binaryTreeNode>*p=this->root,
*pp=NULL;
while（p!
=NULL）
{
pp=p;
p=p->rightChild;
}
if（p->leftChild!
=NULL）
{
pp->leftChild=p->leftChild;
}
this->treeSize--;
deletep;
}
#endif
//测试代码
//testbinarysearchtreeclass
#include
#include"indexedBinarySearchTree.h"
usingnamespacestd;
intmain（void）
{
indexedBinarySearchTreey;
y.insert（pair（1,'a'））;
y.insert（pair（6,'c'））;
y.insert（pair（4,'b'））;
y.insert（pair（8,'d'））;
cout<<"Treesizeis"<cout<<"Elementsinascendingorderare"<y.ascend（）;
pair*s=y.get（3）;//查找索引为3的结点
cout<<"Searchfor3index"<cout<first<<''<second<//y.erase（4）;
y.delete2
（2）;//删除索引为2的结点
cout<<"2indexdeleted"<cout<<"Treesizeis"<cout<<"Elementsinascendingorderare"<y.ascend（）;
s=y.get
（2）;//查找索引为2的结点
cout<<"Searchfor2index"<//cout<first<<''<second<y.delete2
（2）;//删除索引为2的结点
cout<<"2deleted"<cout<<"Treesizeis"<cout<<"Elementsinascendingorderare"<y.ascend（）;
/*//s=y.find（6）;
cout<<"Searchfor6succeeds"<//cout<first<<''<second<//y.erase（6）;
cout<<"6deleted"<cout<<"Treesizeis"<cout<<"Elementsinascendingorderare"<y.ascend（）;
//s=y.find
（1）;
cout<<"Searchfor1succeeds"<//cout<first<<''<second<y.erase
（1）;
cout<<"1deleted"<cout<<"Treesizeis"<cout<<"Elementsinascendingorderare"<y.ascend（）;*/
}
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