C++ Binary_Search _Tree（2）

搜索二叉树的实现

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
template<class K>
struct BSTreeNode
{
	BSTreeNode<K>* _left;
	BSTreeNode<K>* _right;
	K _key;

	BSTreeNode(const K& key)
		:_left(nullptr)
		, _right(nullptr)
		, _key(key)
	{
	}
};

template<class K>
class BSTree
{
	typedef BSTreeNode<K> Node;
public:
	BSTree()
		:_root(nullptr)
	{
	}

	BSTree<K>& operator=(BSTree<K> t)
	{
		swap(_root, t._root);
		return *this;
	}

	~BSTree()
	{
		Destroy(_root);
	}

	//这个地方不能用insert 无论是中序遍历还是前序遍历还是后续遍历
	BSTree(const BSTree<K>& t)
	{
		_root = Copy(t._root);
	}



	//递归实现insert
	
	bool _InsertR(Node*& root, const K& key)
	{
		if (root == nullptr)
		{
			root = new Node(key);
			return true;
		}

		if (root->_key < key)
		{
			return _InsertR(root->_right, key);
		}
		else if (root->_key > key)
		{
			return _InsertR(root->_left, key);
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
//循环实现insert
	bool Insert(const K& key)
	{
		if (_root == nullptr)
		{
			_root = new Node(key);
			return true;
		}

		Node* parent = nullptr;
		Node* cur = _root;
		while (cur)
		{
			if (cur->_key < key)
			{
				parent = cur;
				cur = cur->_right;
			}
			else if (cur->_key > key)
			{
				parent = cur;
				cur = cur->_left;
			}
			else
			{
				return false;
			}
		}

		cur = new Node(key);
		if (parent->_key < key)
		{
			parent->_right = cur;
		}
		else
		{
			parent->_left = cur;
		}

		return true;
	}

	bool Find(const K& key)
	{
		Node* cur = _root;
		while (cur)
		{
			if (cur->_key < key)
			{
				cur = cur->_right;
			}
			else if (cur->_key > key)
			{
				cur = cur->_left;
			}
			else
			{
				return true;
			}
		}

		return false;
	}

	//递归实现Erase
	bool _EraseR(Node*& root, const K& key)
	{
		if (root == nullptr)
			return false;

		if (root->_key < key)
		{
			return _EraseR(root->_right, key);
		}
		else if (root->_key > key)
		{
			return _EraseR(root->_left, key);
		}
		else
		{
			Node* del = root;

			// 1、左为空
			// 2、右为空
			// 3、左右都不为空
			if (root->_left == nullptr)
			{
				root = root->_right;
			}
			else if (root->_right == nullptr)
			{
				root = root->_left;
			}
			else
			{
				Node* leftMax = root->_left;
				while (leftMax->_right)
				{
					leftMax = leftMax->_right;
				}
				swap(root->_key, leftMax->_key);
				return _EraseR(root->_left, key);
				//这个地方写  return _EraseR(leftmax, key);不可以
				//因为leftmax是函数内的局部针变量 出了函数无法使用（使用就是野指针）
			}
			delete del;
			return true;
		}
	}
//循环实现Erase
	bool Erase(const K& key)
	{
		Node* parent = nullptr;
		Node* cur = _root;

		while (cur)
		{
			//第一步找到要删除的值 看存不存在
			if (cur->_key < key)
			{
				parent = cur;
				cur = cur->_right;
			}
			else if (cur->_key > key)
			{
				parent = cur;
				cur = cur->_left;
			}
			else // 找到了 要判断要删的值是那张情况   1.左为空  2.右为空  3.左右都不为空
			{
				// 左为空 
				if (cur->_left == nullptr)
				{
					if (cur == _root)
					{
						_root = cur->_right;
					}
					else
					{
						//判断要删除的节点是父节点的左节点还是右节点
						if (parent->_right == cur)
						{
							parent->_right = cur->_right;
						}
						else
						{
							parent->_left = cur->_right;
						}
					}
				}// 右为空
				else if (cur->_right == nullptr)
				{
					if (cur == _root)
					{
						_root = cur->_left;
					}
					else
					{
						if (parent->_right == cur)
						{
							parent->_right = cur->_left;
						}
						else
						{
							parent->_left = cur->_left;
						}
					}
				} // 左右都不为空 
				else
				{
					// 找替代节点
					Node* parent = cur;//这个地方parent可不可以为nullptr 
					//不可以 如果删除的是根节点就会报错啊！根节点没有parent啊！
					Node* leftMax = cur->_left;
					while (leftMax->_right)
					{
						parent = leftMax;
						leftMax = leftMax->_right;
					}
					//这个地方交换的是节点的指向值，交换的不是cur和leftmax指向的节点
					swap(cur->_key, leftMax->_key);
					//这个地方判断的是左边是其父节点的左节点还是右节点 判断的是节点 而不是节点指向的值
					if (parent->_left == leftMax)
					{
						parent->_left = leftMax->_left;
					}
					else
					{
						parent->_right = leftMax->_left;
					}

					cur = leftMax;
				}

				delete cur;
				return true;
			}
		}

		return false;
	}

	void Destroy(Node*& root)
	{
		if (root == nullptr)
			return;

		Destroy(root->_left);
		Destroy(root->_right);
		delete root;
		root = nullptr;
	}

	Node* Copy(Node* root)
	{
		if (root == nullptr)
			return nullptr;
		Node* copyroot = new Node(root->_key);
		copyroot->_left = Copy(root->_left);
		copyroot->_right = Copy(root->_right);
		return copyroot;
	}

	void InOrder()
	{
		_InOrder(_root);
		cout << endl;
	}

	void _InOrder(Node* root)
	{
		if (root == NULL)
		{
			return;
		}

		_InOrder(root->_left);
		cout << root->_key << " ";
		_InOrder(root->_right);
	}
private:
	Node* _root;
};

// 17:06继续
void TestBSTree1()
{
	int a[] = { 8, 3, 1, 10, 6, 4, 7, 14, 13 };
	BSTree<int> t;
	for (auto e : a)
	{
		t.Insert(e);
	}

	t.InOrder();

	t.Erase(4);
	t.InOrder();

	t.Erase(6);
	t.InOrder();

	t.Erase(7);
	t.InOrder();

	t.Erase(3);
	t.InOrder();

	for (auto e : a)
	{
		t.Erase(e);
	}
	t.InOrder();
}


	namespace key_value
	{
		template<class K, class V>
		struct BSTreeNode
		{
			BSTreeNode<K, V>* _left;
			BSTreeNode<K, V>* _right;
			K _key;
			V _value;

			BSTreeNode(const K& key, const V& value)
				:_left(nullptr)
				, _right(nullptr)
				, _key(key)
				, _value(value)
			{
			}
		};

		template<class K, class V>
		class BSTree
		{
			typedef BSTreeNode<K, V> Node;
		public:
			BSTree()
				:_root(nullptr)
			{
			}

			void InOrder()
			{
				_InOrder(_root);
				cout << endl;
			}

			Node* FindR(const K& key)
			{
				return _FindR(_root, key);
			}

			bool InsertR(const K& key, const V& value)
			{
				return _InsertR(_root, key, value);
			}

			bool EraseR(const K& key)
			{
				return _EraseR(_root, key);
			}

		private:
			bool _EraseR(Node*& root, const K& key)
			{
				if (root == nullptr)
					return false;

				if (root->_key < key)
				{
					return _EraseR(root->_right, key);
				}
				else if (root->_key > key)
				{
					return _EraseR(root->_left, key);
				}
				else
				{
					Node* del = root;

					// 1、左为空
					// 2、右为空
					// 3、左右都不为空
					if (root->_left == nullptr)
					{
						root = root->_right;
					}
					else if (root->_right == nullptr)
					{
						root = root->_left;
					}
					else
					{
						Node* leftMax = root->_left;
						while (leftMax->_right)
						{
							leftMax = leftMax->_right;
						}

						swap(root->_key, leftMax->_key);

						return _EraseR(root->_left, key);
					}

					delete del;
					return true;
				}
			}

			bool _InsertR(Node*& root, const K& key, const V& value)
			{
				if (root == nullptr)
				{
					root = new Node(key, value);
					return true;
				}

				if (root->_key < key)
				{
					return _InsertR(root->_right, key, value);
				}
				else if (root->_key > key)
				{
					return _InsertR(root->_left, key, value);
				}
				else
				{
					return false;
				}
			}

			Node* _FindR(Node* root, const K& key)
			{
				if (root == nullptr)
					return nullptr;

				if (root->_key < key)
				{
					return _FindR(root->_right, key);
				}
				else if (root->_key > key)
				{
					return _FindR(root->_left, key);
				}
				else
				{
					return root;
				}
			}

			void _InOrder(Node* root)
			{
				if (root == NULL)
				{
					return;
				}

				_InOrder(root->_left);
				cout << root->_key << ":" << root->_value << endl;
				_InOrder(root->_right);
			}
		private:
			Node* _root;
		};