Map和Set小结-优快云博客

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本文详细解释了二叉搜索树的查找、插入和删除操作，以及Map和Set在Java中如何通过HashMap、TreeMap、HashSet和TreeSet实现，特别强调了哈希表的原理、冲突处理和equals与hashCode的关联。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Map和Set主要是通过HashMap/TreeMap/HashSet/TreeSet来实现的，所以具体了解这4种情况即可。

二叉搜索树

特点是：左子结点都小于根结点，右子结点都大于根结点。

查找方法：递归查找。

若根节点不为空：
    如果根结点key==查找key，return true;
    如果根结点key>查找key，在其右子树找;
    如果根结点key<查找key，在其左子树找;
否则，返回false;

插入：通过对比插入结点和树中根结点的值，然后修改指向，来达到插入的方法。

删除：

1. cur.left == null

1. cur 是 root ，则 root = cur.right

2. cur 不是 root ， cur 是 parent.left ，则 parent.left = cur.right

3. cur 不是 root ， cur 是 parent.right ，则 parent.right = cur.right

2. cur.right == null

1. cur 是 root ，则 root = cur.left

2. cur 不是 root ， cur 是 parent.left ，则 parent.left = cur.left

3. cur 不是 root ， cur 是 parent.right ，则 parent.right = cur.left

3. cur.left != null && cur.right != null

1. 需要使用 替换法 进行删除，即在它的右子树中寻找中序下的第一个结点 ( 关键码最小 ) ，用它的值填补到被删除节点中，再来处理该结点的删除问题

public class BinarySearchTree {
public static class Node {
int key;
Node left;
Node right;
public Node(int key) {
this.key = key;
}
}
private Node root = null;
/**
* 在搜索树中查找 key，如果找到，返回 key 所在的结点，否则返回 null
* @param key
* @return
*/
public Node search(int key) {
Node cur = root;
while (cur != null) {
if (key == cur.key) {
return cur;
} else if (key < cur.key) {
cur = cur.left;
} else {
cur = cur.right;
}
}
return null;
}
/**
* 插入
* @param key
* @return true 表示插入成功, false 表示插入失败
*/
public boolean insert(int key) {
if (root == null) {
root = new Node(key);
return true;
}
Node cur = root;
Node parent = null;
while (cur != null) {
if (key == cur.key) {
return false;
} else if (key < cur.key) {
parent = cur;
cur = cur.left;
} else {
parent = cur;
cur = cur.right;
}
}
Node node = new Node(key);
if (key < parent.key) {
parent.left = node;
} else {
parent.right = node;
}
return true;
}
/**
* 删除成功返回 true，失败返回 false
* @param key
* @return
*/
public boolean remove(int key) {
Node cur = root;
Node parent = null;
while (cur != null) {
if (key == cur.key) {
break;
} else if (key < cur.key) {
parent = cur;
cur = cur.left;
} else {
parent = cur;
cur = cur.right;
}
}
// 该元素不在二叉搜索树中
if(null == cur){
return false;
}
/*
根据cur的孩子是否存在分四种情况
1. cur左右孩子均不存在
2. cur只有左孩子
3. cur只有右孩子
4. cur左右孩子均存在
看起来有四种情况，实际情况1可以与情况2或者3进行合并，只需要处理是那种情况即可
除了情况4之外，其他情况可以直接删除
情况4不能直接删除，需要在其子树中找一个替代节点进行删除
*/
return true;
}
}

最优情况下，二叉搜索树为完全二叉树，其平均比较次数为：log2N

最差情况下，二叉搜索树退化为单支树，其平均比较次数为：N/2