SSM框架项目实践二分搜索树

原创于 2022-10-17 19:55:49 发布 · 91 阅读

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#java #mybatis #算法

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本文介绍了在SSM框架下配置环境，通过MybatisPlus实现数据库建表，并结合Vant进行前端开发。核心内容包括二分搜索树的删除操作演示，从添加元素到删除任意节点的完整实现。

学习目标：

SSM环境准备下，数据库建表，入门Vant的使用

二分搜索树中删除任意一个元素

学习内容：

集成了声明式事务，整合MybatisPlus ,对数据库进行了建表，同时学习如何使用Vant进行开发。

通过代码完成了对二分搜索树中删除任意一个元素：

import com.sun.corba.se.impl.resolver.SplitLocalResolverImpl;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;

public class BST<E extends Comparable<E>> {
    private class Node {
        public E e;
        public Node left, right;

        public Node(E e) {
            this.e = e;
            left = null;
            right = null;
        }
    }

    private Node root;
    private int size;

    public BST() {
        root = null;
        size = 0;
    }

    public int size() {
        return size;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    //向二分搜索树中添加新的元素e
    public void add(E e) {
        root = add(root, e);
    }

    //向以node为根的二分搜索树中插入元素E，递归算法
    //返回插入节点后二分搜索树的根
    private Node add(Node node, E e) {

        if (node == null) {
            size++;
            return new Node(e);
        }
        if (e.compareTo(node.e) < 0) {
            node.left = add(node.left, e);
        } else if (e.compareTo(node.e) > 0)
            node.right = add(node.right, e);
        return node;
    }

    //看二分搜索树中是否包含元素e
    public boolean contains(E e) {
        return contains(root, e);
    }

    //以node为根的二分搜索树中是否包含元素e,递归算法
    private boolean contains(Node node, E e) {
        if (node == null)
            return false;
        if (e.compareTo(node.e) == 0)
            return true;
        else if (e.compareTo(node.e) < 0)
            return contains(node.left, e);
        else
            return contains(node.right, e);
    }

    //二分搜索树的前序遍历
    public void preOrder() {
        preOrder(root);
    }

    //前序遍历以node为根的二分搜索树，递归算法
    private void preOrder(Node node) {
        if (node == null)
            return;
        System.out.println(node.e);
        preOrder(node.left);
        preOrder(node.right);
    }

    //二分搜索树的非递归前序遍历
    public void preOrderNR() {
        Stack<Node> stack = new Stack<>();
        stack.push(root);
        while (!stack.isEmpty()){
            Node cur = stack.pop();
            System.out.println(cur.e);
            if(cur.right!=null)
                stack.push(cur.right);
            if (cur.left != null)
                stack.push(cur.left);
        }
    }

    //二分搜索树的中序遍历
    public void inOrder() {
        inOrder(root);
    }

    //中序遍历以node为根的二分搜索树，递归算法
    private void inOrder(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        inOrder(node.left);
        System.out.println(node.e);
        inOrder(node.right);
    }

    //二分搜索树的后序遍历
    public void postOrder() {
        postOrder(root);
    }
    //后序遍历以node为根的二分搜索树，递归算法
    private void postOrder(Node node){
        if(node==null){
            return;
        }
        postOrder(node.left);
        postOrder(node.right);
        System.out.println(node.e);
    }
    //二分搜索树的层序遍历
    public void levelOrder(){
        Queue<Node> q = new LinkedList<>();
        q.add(root);
        while (!q.isEmpty()) {
            Node cur = q.remove();
            System.out.println(cur.e);
            if (cur.left != null)
                q.add(cur.left);
            if (cur.right != null)
                q.add(cur.right);
        }
    }
    //寻找二分搜索树的最小元素
    public E minimum(){
        if (size == 0)
            throw new IllegalArgumentException("BST is empty!");
        return minimum(root).e;
    }
    //返回以node为根的二分搜索树的最小值所在的节点
    private Node minimum(Node node){
        if(node.left==null)
            return node;
        return minimum(node.left);
    }
    //寻找二分搜索树的最大元素
    public E maximum(){
        if (size == 0)
            throw new IllegalArgumentException("BST is empty!");
        return maximum(root).e;
    }
    //返回以node为根的二分搜索树的最大值所在的节点
    private Node maximum(Node node){
        if(node.right==null)
            return node;
        return minimum(node.right);
    }
    //从二分搜索树中删除最小值所在的节点，返回最小值
    public E removeMin(){
        E ret = minimum();
        root=removeMin(root);
        return ret;
    }

    //删除掉以node为根的二分搜索树中的最小节点
    //返回删除节点后新的二分搜索树的根
    private Node removeMin(Node node){
        if(node.left==null){
            Node rightNode=node.right;
            node.right=null;
            size--;
            return rightNode;
        }
        node.left = removeMin(node.left);
        return node;
    }
    //从二分搜索树中删除最大值所在的节点，返回最小值
    public E removeMax(){
        E ret = maximum();
        root=removeMax(root);
        return ret;
    }

    //删除掉以node为根的二分搜索树中的最大节点
    //返回删除节点后新的二分搜索树的根
    private Node removeMax(Node node){
        if(node.right==null){
            Node leftNode=node.left;
            node.left=null;
            size--;
            return leftNode;
        }
        node.right = removeMax(node.right);
        return node;
    }
    //从二分搜索树中删除元素为e的节点
    public void remove(E e){
        root=remove(root,e);
    }
    //删除掉以node为根的二分搜索树中值为e的节点，递归算法
    //返回删除节点后新的二分搜索树的根
    private Node remove(Node node,E e){
        if(node==null)
            return null;
        if (e.compareTo(node.e) < 0) {
            node.left = remove(node.left, e);
            return node;
        } else if (e.compareTo(node.e) > 0) {
            node.right = remove(node.right, e);
            return node;
        }else{//e==node.e
            if(node.left==null){
                Node rightNode=node.right;
                node.right=null;
                size--;
                return rightNode;
            }
            if (node.right == null) {
                Node leftNode=node.left;
                node.left=null;
                size--;
                return leftNode;
            }
            //待删除的节点左右子树均不为空的情况
            //找到比待删除结点大的最小节点，即待删除节点右子树的最小节点
            // 用这个节点顶替待删除结点的位置
            Node successor = minimum(node.right);
            successor.right = removeMin(node.right);
            size++;
            successor.left = node.left;
            node.left = node.right = null;
            size--;
            return successor;
        }
    }
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        generateBSTString(root, 0, res);
        return res.toString();
    }

    //生成以node为根节点，深度为depth的描述二叉树的字符串
    private void generateBSTString(Node node, int depth, StringBuilder res) {
        if (node == null) {
            res.append(generateDepthString(depth) + "null\n");
            return;
        }
        res.append(generateDepthString(depth) + node.e + "\n");
        generateBSTString(node.left, depth + 1, res);
        generateBSTString(node.right, depth + 1, res);
    }

    private String generateDepthString(int depth) {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < depth; i++) {
            res.append("--");
        }
        return res.toString();
    }

}