datastructure：二叉排序树

public class BinarySortTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9, 2};
        BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree();
        for (int i : arr) {
            binarySortTree.add(new Node(i));
        }

        //               7
        //           /       \
        //         3          10
        //       /   \      /    \
        //      1     5    9      12
        //       \
        //        2

        System.out.println("删除前中序遍历的结果为：");
        binarySortTree.inOrder();

        binarySortTree.delNode(8);
        System.out.println("删除后中序遍历的结果为：");
        binarySortTree.inOrder();
    }
}

class BinarySortTree {
    private Node root;

    // 添加结点
    public void add(Node node) {
        if (this.root == null) {
            this.root = node;
        } else {
            this.root.add(node);
        }
    }

    // 查找删除的结点
    public Node searchNode(int value) {
        if (this.root != null) {
            return root.searchNode(value);
        } else {
            return null;
        }
    }

    // 查找删除结点的父结点
    public Node searchParentNode(int value) {
        if (this.root != null) {
            return root.searchParentNode(value);
        } else {
            return null;
        }
    }

    public int minRightTree(Node node) {
        Node temp = node;
        // 循环寻找以node为根结点的二叉树的最小值
        while (temp.left != null) {
            temp = temp.left;
        }
        // 删除这个最小值的结点
        delNode(temp.value);
        return temp.value;
    }

    // 删除结点
    public void delNode(int value) {
        if (root != null) {
            // 先找到要删除的结点
            Node targetNode = this.searchNode(value);
            // 没有找到要删除的结点
            if (targetNode == null) {
                System.out.println("删除的结点不存在!");
                return;
            }

            Node parentNode = this.searchParentNode(value);

            // 如果只有一个结点，并且要删除这个结点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }

            // 如果不止一个结点
            // <1>如果要删除的是叶子结点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                if (parentNode.left != null && parentNode.left.value == value) {
                    parentNode.left = null;
                } else if (parentNode.right != null && parentNode.right.value == value) {
                    parentNode.right = null;
                }
            // <2>如果要删除的结点有两个子结点
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {
                int minValue;
                minValue = minRightTree(targetNode.right);
                targetNode.value = minValue;
            // <3>如果要删除的结点只有左子结点
            } else {
                if (targetNode.left != null) {
                    if (parentNode != null) {
                        // target是parent的左子结点
                        if (parentNode.left.value == value) {
                            parentNode.left = targetNode.left;
                            // target是parent的右子结点
                        } else {
                            parentNode.right = targetNode.left;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.left;
                    }
                // <4>如果要删除的结点只有右子结点
                } else {
                    if (parentNode != null) {
                        // target是parent的左子结点
                        if (parentNode.left.value == value) {
                            parentNode.left = targetNode.right;
                            // target是parent的右子结点
                        } else {
                            parentNode.right = targetNode.right;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.right;
                    }
                }
            }
        }
    }

    // 中序遍历
    public void inOrder() {
        if (this.root != null) {
            this.root.inOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历!");
        }
    }
}

class Node {
    public int value;
    public Node left;
    public Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }

    // 递归的方式添加结点，满足二叉排序树的要求
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        if (node.value < this.value) {
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                this.left.add(node);
            }
        } else {
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                this.right.add(node);
            }
        }
    }

    // 查找要删除的结点
    public Node searchNode(int value) {
        if (value == this.value) {
            return this;
        } else if (value < this.value) {
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.searchNode(value);
        } else {
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.searchNode(value);
        }
    }

    // 查找要删除的结点的父结点
    public Node searchParentNode(int value) {
        if ((this.left != null && this.left.value == value) ||
                (this.right != null && this.right.value == value)) {
            // 如果当前结点就是要删除的结点的父结点，直接返回
            return this;
        } else {
            if (value < this.value && this.left != null) {
                // 如果查找的值小于当前结点的值，并且当前结点的左子结点不为空
                return this.left.searchParentNode(value);
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                // 如果查找的值大于当前结点的值，并且当前结点的右子结点不为空
                return this.right.searchParentNode(value);
            } else {
                // 没有找到父结点
                return null;
            }
        }
    }

    // 中序遍历
    public void inOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.inOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.inOrder();
        }
    }
}